Une fois les produits en plastique utilisés et jetés, ils peuvent s'attarder dans les océans, s'accumulant dans de grandes "zones d'ordures" et nuisant à la vie marine. Une solution potentielle, un polymère biodégradable appelé polylactide (PLA), n'a pas jusqu'à présent pleinement tenu ses promesses, montrant peu de signes de panne une fois dans l'eau de mer. Dans une nouvelle étude du Journal de l'American Chemical Society , les chercheurs ont entrepris de résoudre ce problème en incorporant des points de rupture inspirés de l'ARN au polymère.

Selon certaines estimations, le plastique conventionnel peut mettre des centaines d'années à se décomposer dans l'océan, mais personne ne sait vraiment combien de temps il continuera à encombrer les mers. Un matériau de remplacement, PLA, peut être fabriqué à partir de sources naturelles, comme la fécule de maïs et de pomme de terre. Il peut se dégrader rapidement dans des conditions spécifiques, comme lorsqu'il est composté, et est souvent utilisé dans la vaisselle et les couverts compostables. Cependant, des études de PLA dans l'eau de mer et dans le sol n'ont trouvé aucun signe significatif de dégradation après au moins trois ans. Les chercheurs ont développé plusieurs approches pour fabriquer du PLA à dégradation plus rapide, mais ceux-ci ont des inconvénients, telles que la modification des propriétés du matériau. Il s'avère que l'eau peut facilement briser l'ARN de la molécule biologique, grâce à un processus appelé transestérification. Donc, en s'inspirant de ce processus, Frederik Wurm et ses collègues voulaient introduire des groupes chimiques dans le PLA pour faciliter la décomposition du polymère dans l'océan.

Les chercheurs ont ajouté des points de rupture au PLA lors de sa synthèse en incorporant des sites de transestérification similaires à ceux trouvés dans l'ARN. Ils ont créé différentes versions du PLA modifié, contenant suffisamment de ces sites pour représenter 3 à 15 % des polymères. Dans les expériences, ils ont immergé des films des nouveaux PLA dans de l'eau de mer artificielle et mesuré la variation de poids des films, ainsi que la libération d'acide lactique, un produit de dégradation du PLA. Le polymère avec la plus forte concentration de points de rupture, 15%, s'est complètement dégradé en acide lactique au bout de deux semaines. Les polymères avec des concentrations plus faibles ont pris plus de temps, et certains pourraient nécessiter jusqu'à plusieurs années, ils ont calculé. Ces résultats ont montré que le taux de dégradation peut être adapté, en fonction de la quantité de points de rupture dans le matériau. Les applications potentielles ne se limitent pas au PLA, selon les chercheurs. L'ajout de points de rupture peut accélérer la décomposition d'autres polymères plastiques et devenir une stratégie clé pour prévenir une nouvelle pollution marine, ils écrivent.