ساخت کفش‌هایی با قابلیت تجزیه سریع در زیر آب

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، تجزیه زیستی چرم می‌تواند ۴۰ سال زمان ببرد و زیره‌های پلاستیکی نیز برای تجزیه شدن، تا ۸۰ سال زمان نیاز دارند. این یعنی کفش‌هایی که سالانه دور ریخته می‌شوند، ممکن است هزاران سال دیگر وجود داشته باشند.

اما در آینده و به لطف کفش های جدیدی که وارد بازار خواهند شد، شاید تجزیه آنها این قدر طول نکشد. دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو (UCSD)، یک نوع کفش راحتی ساخته‌اند که تجزیه زیستی را تنها پس از چهار هفته زیر آب آغاز می‌کند.

مواد به کاررفته در این کفش طوری طراحی شده‌اند که توسط موجودات دریایی به مواد شیمیایی اصلی خود تجزیه می‌شوند و سپس، می‌توان آن‌ها را به عنوان مواد مغذی مصرف کرد. دانشمندان می‌گویند که ارائه یک جایگزین برای پلاستیک می‌تواند با آلودگی اقیانوس‌های جهان مقابله کند.

 استفن میفیلد (Stephen Mayfield)، سرپرست این پروژه گفت: دفع نادرست پلاستیک در اقیانوس‌ها به تشکیل شدن میکروپلاستیک‌ها منجر می‌شود و به یک مشکل زیست‌محیطی بزرگ تبدیل شده است. ما نشان داده‌ایم که ساخت محصولات پلاستیکی با کارآیی بالا که در اقیانوس نیز تخریب می‌شوند، کاملا امکان‌پذیر است.

وی افزود: پلاستیک‌ها در وهله اول نباید وارد اقیانوس شوند، اما اگر این مواد جدید به اقیانوس وارد شوند، به غذای میکروارگانیسم‌ها تبدیل خواهند شد؛ نه زباله‌های پلاستیکی و میکروپلاستیک‌هایی که به آبزیان آسیب می‌رسانند.

دانشمندان در سال ۲۰۱۰ تخمین زدند که سالانه هشت میلیارد کیلوگرم پلاستیک به اقیانوس‌ها وارد می‌شود و این مقدار تا سال ۲۰۲۵ افزایش شدیدی خواهد داشت.

کفش‌ها سهم زیادی در ایجاد زباله‌های آب و محل دفن زباله دارند و دمپایی‌های پلاستیکی نیز محبوب‌ترین کفش‌های جهان هستند.

وقتی زباله‌های پلاستیکی وارد اقیانوس می‌شوند، اکوسیستم‌های دریایی را مختل می‌کنند و تپه‌های غول‌پیکر زباله را تشکیل می‌دهند؛ مانند زباله‌دان بزرگ اقیانوس آرام که مساحت ۱.۶ میلیون کیلومتر مربع را اشغال کرده است.

پلاستیک هرگز در دریا به طور کامل تجزیه نمی‌شود و در عوض، به میکروپلاستیک‌های کوچکی تبدیل می‌شود که برای قرن‌ها در آنجا باقی می‌مانند.

گروه پروفسور میفیلد طی هشت سال گذشته، در حال توسعه فوم‌های پلی‌اورتان ساخته‌شده از روغن جلبک بوده‌اند که در سال ۲۰۲۰ ثابت شد که به سرعت در کمپوست و خاک تجزیه می‌شوند. این فوم، الزامات تجاری را برای کفی دمپایی و قسمت زیره بالشتکی کفش برآورده می‌کند.

میفیلد و گروهش می‌خواستند آزمایش کنند که آیا غوطه‌ور شدن این ماده در آب دریا، همان نتایج را به همراه دارد یا خیر. آن‌ها نمونه‌های فوم را طی یک دوره ۳۰ هفته‌ای در معرض اکوسیستم طبیعی نزدیک ساحل و آکواریوم آزمایشی قرار دادند.

تغییرات رخ داده در پیوند مولکولی نمونه‌ها، با استفاده از طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) ردیابی شد و با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج این آزمایش که در مجله Science of The Total Environment به چاپ رسید، نشان داد که پلی‌اورتان تنها پس از چهار هفته شروع به تجزیه زیستی کرد که مجموعه‌ای از موجودات دریایی به آن کمک کرده بودند. میفیلد گفت: از دیدن تعداد موجودات زنده روی این فوم‌ها در اقیانوس شگفت‌زده شدم. فوم‌ها به چیزی شبیه صخره‌های میکروبی تبدیل می‌شوند.

باکتری‌ها و قارچ‌ها، مولکول‌های پلی‌اورتان را به مواد شیمیایی اولیه اصلی خود تجزیه کردند و سپس، خودشان توانستند آن‌ها را به عنوان مواد مغذی مصرف کنند.

بنابر اعلام دیلی میل، پژوهشگران، این میکروارگانیسم‌ها را در شش مکان در سراسر سن‌دیگو شناسایی کردند. این موضوع نشان می‌دهد موجوداتی که قادر به تخریب مواد هستند، در سراسر محیط طبیعی دریایی وجود دارند.

میفیلد افزود: ما راه حل یکپارچه‌ای را ابداع کرده‌ایم که روی خشکی کار می‌کند و اکنون می‌دانیم که تجزیه زیستی در اقیانوس‌ها نیز وجود دارد.