polyuretaner, en typ av plast, finns nästan överallt – i skor, kläder, kylskåp och byggmaterial. Men dessa mycket mångsidiga material kan ha en stor nackdel. Kommer från råolja, giftigt att syntetisera, och långsamt att bryta ner, konventionella polyuretaner är inte miljövänliga. I dag, forskare diskuterar att ta fram vad de säger borde vara säkrare, biologiskt nedbrytbart alternativ som härrör från fiskavfall—huvuden, ben, hud och tarmar – som annars sannolikt skulle kasseras.

Forskarna kommer att presentera sina resultat idag vid American Chemical Societys (ACS) vårmöte.

Om den utvecklas framgångsrikt, en fiskoljebaserad polyuretan kan hjälpa till att möta det enorma behovet av mer hållbar plast, säger Francesca Kerton, Ph.D., projektets huvudutredare. "Det är viktigt att vi börjar designa plaster med en plan för uttjänt livslängd, oavsett om det är kemisk nedbrytning som gör materialet till koldioxid och vatten, eller återvinning och återanvändning."

För att göra det nya materialet, Kertons team började med olja utvunnen från resterna av atlantlax, efter att fisken förberetts för försäljning till konsumenter. "Jag tycker att det är intressant hur vi kan göra något användbart, något som till och med kan förändra hur plast tillverkas, från skräpet som folk bara kastar ut, " säger Mikhailey Wheeler, en doktorand som presenterar arbetet på mötet. Både Kerton och Wheeler är på Memorial University of Newfoundland (Kanada).

Den konventionella metoden för framställning av polyuretaner uppvisar ett antal miljö- och säkerhetsproblem. Det kräver råolja, en icke-förnybar resurs, och fosgen, en färglös och mycket giftig gas. Syntesen genererar isocyanater, potenta luftvägsirriterande ämnen, och slutprodukten bryts inte lätt ned i miljön. Den begränsade biologiska nedbrytningen som sker kan frigöra cancerframkallande föreningar. Under tiden, efterfrågan på grönare alternativ växer. Tidigare, andra har utvecklat nya polyuretaner med växtbaserade oljor för att ersätta petroleum. Dock, Dessa har också en nackdel:grödorna, ofta sojabönor, som producerar oljan kräver mark som annars skulle kunna användas för att odla mat.

Överbliven fisk ansåg Kerton som ett lovande alternativ. Laxodling är en viktig industri för kustnära Newfoundland, där hennes universitet ligger. Efter att fisken har bearbetats, överblivna delar slängs ofta, men ibland utvinns olja ur dem. Kerton och hennes kollegor utvecklade en process för att omvandla denna fiskolja till en polyuretanliknande polymer. Först, de tillsätter syre till den omättade oljan på ett kontrollerat sätt för att bilda epoxider, molekyler som liknar dem i epoxiharts. Efter att ha reagerat dessa epoxider med koldioxid, de länkar samman de resulterande molekylerna med kväveinnehållande aminer för att bilda det nya materialet.

Men luktar plasten fiskigt? "När vi startar processen med fiskoljan, det finns en svag fisklukt, men när vi går igenom stegen, den lukten försvinner, säger Kerton.

Kerton och hennes team beskrev denna metod i en tidning förra augusti, och sedan dess, Wheeler har justerat det. Hon har nyligen haft framgång med att byta ut aminen mot aminosyror, vilket förenklar den inblandade kemin. Och medan aminen de använde tidigare måste komma från cashewnötskal, aminosyrorna finns redan i naturen. Wheelers preliminära resultat tyder på att histidin och asparagin skulle kunna fylla ut aminen genom att länka samman polymerens komponenter.

I andra experiment, de har börjat undersöka hur lätt det nya materialet sannolikt skulle gå sönder när dess livslängd är över. Wheeler blötlade bitar av det i vatten, och för att påskynda nedbrytningen av vissa delar, hon lade till lipas, ett enzym som kan bryta ner fetter som de i fiskoljan. Under ett mikroskop, hon såg senare mikrobiell tillväxt på alla proverna, även de som hade varit i vanligt vatten, ett uppmuntrande tecken på att det nya materialet lätt kan brytas ned biologiskt, säger Wheeler.

Kerton och Wheeler planerar att fortsätta testa effekterna av att använda en aminosyra i syntesen och studera hur mottagligt materialet är för den mikrobiella tillväxten som kan påskynda dess nedbrytning. De har också för avsikt att studera dess fysiska egenskaper för att se hur det potentiellt kan användas i verkliga tillämpningar, såsom i förpackningar eller fibrer för kläder.