Ob im Boden, im Wasser oder an der Luft: Glas bleibt über Jahrtausende hinweg stabil. Alternativen aus Kunststoffen hingegen zerfallen im Lauf der Zeit in Mikroplastik, wenn sie in die Umwelt gelangen. Beides ist unter Umweltschutzgesichtspunkten nicht gerade ideal. Nun soll ein biologisch abbaubares Glas den ökologischen Fußabdruck des Materials minimieren. Wie, hat ein Forscherteam um Xuehai Yan von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften im Fachjournal »Science Advances« vorgestellt.

Die Fachleute verwenden dazu Aminosäuren sowie kurze Ketten dieser Moleküle, so genannte Peptide. Diese erhitzen sie zunächst und lassen sie anschließend schnell abkühlen, ohne dass eine Kristallstruktur entsteht. Stattdessen bildet sich eine amorphe Struktur – das wesentliche Kennzeichen eines Glases. Die größte Hürde, die das Team um Yan dabei überwinden musste, war die Hitzestabilität der Ausgangsmoleküle. Normalerweise degenerieren diese bei den für die Herstellung notwendigen Temperaturen. Yan und Co fanden allerdings mit Hilfe von chemischen Modifikationen eine Möglichkeit, die Moleküle davor zu schützen, indem sie beispielsweise Azetyl- oder Benzyloxycarbonylgruppen anhefteten.

Die entstehenden Gläser – bislang wohl nur Kugeln von einem halben Zentimeter Durchmesser – seien in ihren Eigenschaften und bei der Verarbeitung mit herkömmlichem Glas vergleichbar gewesen, schreibt das Team. Sie würden sich außerdem auch durch 3-D-Drucker verarbeiten lassen. Tests hätten ergeben, dass kleine Proben dieses Glases in Komposterde innerhalb von rund einem dreiviertel Jahr zerfallen. Sie dienen dabei den Mikroorganismen als Nahrung und werden so gewissermaßen recycelt. Auch im Tierversuch zeigte das Material eine grundsätzliche Eignung: Es wurde im Körper von Mäusen mit der Zeit abgebaut und könnte darum für Implantate verwendet werden, die sich von selbst auflösen.