Rutgers Kimyagerleri Doğal Polimerleri Taklit Eden Kontrollü Bozunmalı Plastikler Geliştirdi

New Jersey merkezli Rutgers Üniversitesi'nden kimyager Yuwei Gu, New York'taki Bear Mountain Eyalet Parkı'nda karşılaştığı atılmış plastik şişelerden ilham alarak plastik kirliliğine yönelik yeni bir strateji geliştirdi. Bu gözlem, sentetik polimerlerin doğada kalıcılığı ile DNA ve RNA gibi doğal uzun zincirli moleküllerin kendiliğinden parçalanması arasındaki farkı sorgulamasına yol açtı. Gu ve ekibi, küresel plastik atık sorunlarına çözüm bulmayı amaçlayarak, programlanmış hızlarda kendi kendini yok edebilen plastikler üretmek üzere kimyasal bir yaklaşım tasarladı.

Bu yenilikçi metodoloji, doğal polimerlerin yapısını taklit eden 'konformasyonel ön organizasyon' olarak adlandırılmaktadır. Yaklaşım, kimyasal bağların gerektiğinde daha kolay kırılmasını sağlayan yardımcı grupların moleküle dahil edilmesini içeriyor. Araştırmacılar, yeni bağlar icat etmek yerine, mevcut bağların uzamsal düzenini değiştirerek, bu bağları sert kimyasallar veya ısı gerektirmeden, günlük koşullar altında bozunmaya karşı daha savunmasız hale getiriyor. Bu sayede, malzemenin kullanım ömrü ile yok olma hızını eşleştirmek mümkün hale geliyor; malzemeler işlevlerine uygun olarak günler, aylar veya yıllar içinde parçalanabiliyor.

Araştırmanın sonuçları, 28 Kasım 2025 tarihinde bilim dergisi Nature Chemistry'de yayımlanan bir çalışmayla bilim dünyasına duyuruldu. Ekip, daha fazla kontrol sağlamak amacıyla bozunmanın ultraviyole ışık veya metal iyonları ile özel olarak tetiklenmesini sağlayan bir anahtar fonksiyonu da geliştirmelere dahil etti. Erken laboratuvar testleri, bozunma sürecinden ortaya çıkan sıvının toksik olmadığını gösterdi; bu bulgunun tam olarak doğrulanması için araştırmaların devam etmesi gerekmektedir.

Yuwei Gu, 2023 yılından bu yana Rutgers'ta Yardımcı Doçent olarak görev yapmakta olup, araştırmaları makromoleküler biyomimikri üzerine odaklanmıştır. Gu'nun liderliğindeki Gu Laboratuvarı, Rutgers Üniversitesi-New Brunswick'te yer almakta ve sentetik polimerler ile nükleik asitler ve proteinler gibi biyomakromoleküllerin kesişim noktasında çalışmaktadır. Araştırmanın nihai hedefi, malzemelerin görevlerini tamamladıktan sonra doğal olarak yok olmasını sağlamaktır; bu da sürdürülebilirlik ve otonom malzemelerle ilgili zorluklara yeni içgörüler sunmayı hedeflemektedir.

Gu'nun yaklaşımı, mevcut bağların uzamsal düzenini değiştirerek, malzemelerin işlevsel ömrünü taklit eden kontrollü bozunma mekanizmalarını entegre etme yeteneğiyle öne çıkmaktadır. Bu, özellikle plastiklerin kullanım ömrü boyunca çevresel etkilerini en aza indirme potansiyeli taşıyan, sürdürülebilirlik alanında önemli bir gelişmedir. Ekip şu anda bu teknolojinin ticarileştirilmesi ve uyumluluk testleri için işbirlikleri aramaktadır.