Una volta che i prodotti in plastica vengono utilizzati e scartati, possono indugiare negli oceani, raccogliendo in grandi "chiazze di immondizia" e danneggiando la vita marina. Una possibile soluzione, un polimero biodegradabile chiamato polilattide (PLA), finora non ha mantenuto pienamente la sua promessa, mostra pochi segni di rottura una volta in acqua di mare. In un nuovo studio in Giornale della Società Chimica Americana , i ricercatori hanno deciso di affrontare questo problema incorporando nel polimero punti di rottura ispirati all'RNA.

Secondo alcune stime, la plastica convenzionale può impiegare centinaia di anni per decomporsi nell'oceano, ma nessuno sa davvero per quanto tempo continuerà a ingombrare i mari. Un materiale sostitutivo, PLA, può essere prodotto da fonti naturali, come la fecola di mais e patate. Può degradarsi rapidamente in condizioni specifiche, come quando compostato, ed è spesso utilizzato in stoviglie e posate compostabili. Però, gli studi del PLA nell'acqua di mare e nel suolo non hanno riscontrato segni significativi di degradazione dopo almeno tre anni. I ricercatori hanno sviluppato diversi approcci per produrre PLA a degradazione più rapida, ma questi hanno degli svantaggi, come alterare le proprietà del materiale. Si scopre che l'acqua può facilmente rompere la molecola biologica RNA, grazie a un processo chiamato transesterificazione. Così, prendendo spunto da questo processo, Frederik Wurm e colleghi volevano introdurre gruppi chimici nel PLA per rendere più facile la decomposizione del polimero nell'oceano.

I ricercatori hanno aggiunto punti di rottura al PLA durante la sua sintesi incorporando siti di transesterificazione simili a quelli trovati nell'RNA. Hanno creato diverse versioni del PLA modificato, contenente abbastanza di questi siti da rappresentare il 3-15% dei polimeri. Negli esperimenti, hanno immerso i film dei nuovi PLA in acqua di mare artificiale e misurato la variazione di peso dei film, così come il rilascio di acido lattico, un prodotto di degradazione del PLA. Il polimero con la più alta concentrazione di punti di rottura, 15%, si è completamente scomposto in acido lattico dopo due settimane. I polimeri con concentrazioni inferiori impiegavano più tempo, e alcuni potrebbero richiedere fino a diversi anni, hanno calcolato. Questi risultati hanno mostrato che il tasso di degradazione può essere personalizzato, a seconda della quantità di punti di rottura nel materiale. Le potenziali applicazioni non si limitano al PLA, secondo i ricercatori. L'aggiunta di punti di rottura può accelerare la decomposizione di altri polimeri plastici e diventare una strategia chiave per prevenire un ulteriore inquinamento marino, loro scrivono.