{"id":129985,"date":"2023-08-04T07:06:00","date_gmt":"2023-08-04T05:06:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=129985"},"modified":"2023-08-02T09:27:06","modified_gmt":"2023-08-02T07:27:06","slug":"selbstheilender-kunststoff-wird-biologisch-abbaubar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/selbstheilender-kunststoff-wird-biologisch-abbaubar\/","title":{"rendered":"Selbstheilender Kunststoff wird biologisch abbaubar"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Stellen Sie sich einen Kunststoff wie diesen vor: Er ist h\u00e4rter als g\u00e4ngige Kunststoffe, nicht brennbar und besitzt sogar Selbstheilungskr\u00e4fte. Doch damit nicht genug! Seine Herstellung erfolgt bei Raumtemperatur in Wasser, also energieeffizient und ohne giftige L\u00f6sungsmittel. Dabei ist der Kunststoff vor seiner Aush\u00e4rtung frei nach Wunsch formbar \u2013 wie Kaugummi. Durch Wasserzusatz kann er au\u00dferdem jederzeit wieder in seine \u201eKaugummi-Form\u201c \u00fcberf\u00fchrt werden und ist so beliebig oft durch Umformung rezyklierbar.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Rasterelektronenmikroskopische
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme des neuen Mineralplastiks. \u00a9<\/strong> Avasthi et al, Universit\u00e4t Konstanz<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

So etwas gibt es nicht? Gibt es wohl \u2013 und zwar bereits seit einigen Jahren<\/a>! Entwickelt wurde der Kunststoff in der Arbeitsgruppe des Konstanzer Chemikers Helmut C\u00f6lfen, die das Material \u2013 ein sogenanntes Mineralplastik \u2013 2016 vorstellte. Doch auch wenn der Kunststoff mit seinem neuartigen Herstellungsverfahren und den herausragenden Materialeigenschaften seitdem auf gro\u00dfes Interesse seitens der Industrie stie\u00df, hatte er aus Sicht der Konstanzer ChemikerInnen noch ein entscheidendes Manko: Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung war er nur schwer biologisch abbaubar.<\/p>\n\n\n\n

Mit neuem Grundbaustein zu mehr Umweltvertr\u00e4glichkeit<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u201eBisher haben wir f\u00fcr die Herstellung unseres Mineralplastiks Polyacryls\u00e4ure verwendet. Chemisch betrachtet besitzt diese dasselbe R\u00fcckgrat wie Polyethylen, welches bekannterma\u00dfen in der Umwelt gro\u00dfe Probleme verursacht, weil es kaum biologisch abbaubar ist\u201c, erkl\u00e4rt C\u00f6lfen. <\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Die Konstanzer ChemikerInnen um C\u00f6lfen und Ilesha Avasthi, Postdoc in C\u00f6lfens Labor, machten sich daher ans Werk. Sie begaben sich auf die Suche nach einem alternativen Grundbaustein, um ein umweltvertr\u00e4gliches Mineralplastik zu entwickeln, das die interessanten Eigenschaften des urspr\u00fcnglichen Materials beibeh\u00e4lt. Und sie wurden f\u00fcndig.<\/p>\n\n\n\n

In ihrer aktuellen Publikation in der Fachzeitschrift Small Methods<\/a> stellen die Konstanzer ChemikerInnen nun die n\u00e4chste Generation ihres Mineralplastiks vor. Anstatt aus erd\u00f6lbasierten Grundbausteinen wie der Polyacryls\u00e4ure besteht dieses aus Polyglutamins\u00e4ure. Dieses nat\u00fcrliche Biopolymer ist problemlos in gro\u00dfen Mengen verf\u00fcgbar und kann sogar nachhaltig gewonnen werden, beispielsweise aus biotechnologischer Produktion durch Mikroorganismen. Dar\u00fcber hinaus gibt es bereits in der Umwelt eine Vielzahl von Mikroorganismen, die Polyglutamins\u00e4ure abbauen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

\u201eUnser neues Mineralplastik hat dieselben positiven Eigenschaften wie das alte, besitzt jedoch den entscheidenden Vorteil, dass sein Grundbaustein \u2013 die Polyglutamins\u00e4ure \u2013 mithilfe von Mikroorganismen hergestellt werden kann und vollkommen biologisch abbaubar ist\u201c, so C\u00f6lfen.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Unterst\u00fctzung von Kollegen aus der Biologie<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Um den Nachweis zu erbringen, dass diese biologische Abbaubarkeit auch f\u00fcr das neue Mineralplastik selbst und nicht nur f\u00fcr seine Ausgangkomponenten gilt, holten sich die ChemikerInnen Unterst\u00fctzung von David Schleheck und Postdoc Harry Lerner vom Fachbereich Biologie der Universit\u00e4t Konstanz. \u201eHerr C\u00f6lfen hat in seinem Labor ein neuartiges Mineralplastik entstehen lassen, und unsere Aufgabe war es nun, es mithilfe von Mikroorganismen wieder verschwinden zu lassen\u201c,bemerkt Schleheck mit einem Augenzwinkern.<\/p>\n\n\n\n

\"Schematische
Schematische Darstellungen der Wechselwirkungen im Mineralplastik. Die geschwungene schwarze Linie entspricht dem Polyglutamins\u00e4ure-R\u00fcckgrat des Mineralplastiks. \u00a9<\/strong> Avasthi et al, Universit\u00e4t Konstanz<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

In entsprechenden Abbauversuchen konnten die Biologen zeigen, dass Mikroorganismen, die beispielsweise in Waldb\u00f6den zu finden sind, bereits nach wenigen Tagen mit der Verstoffwechslung des Mineralplastiks begannen. Nach nur 32 Tagen hatten die Mikroorganismen den Kunststoff vollst\u00e4ndig abgebaut. Es ist den Forschenden also tats\u00e4chlich gelungen, das Mineralplastik mit all seinen positiven Materialeigenschaften zus\u00e4tzlich nachhaltig und sehr gut biologisch abbaubar zu machen.<\/p>\n\n\n\n

Fakten\u00fcbersicht<\/strong><\/h3>\n\n\n\n