De jaarlijkse productie van synthetische polymeren (''plastics''), waarvan de meesten zijn afgeleid van fossiele grondstoffen zoals petroleum, overschrijdt 300 miljoen ton wereldwijd. Verschillende types polymeren worden in uiteenlopende toepassingen gebruikt: als constructie- en bouwmateriaal, voor verpakking, apparaten, speelgoed en meubels, in auto's, als colloïden in verven, in cosmetica, in medische toepassingen, om er maar een paar te noemen.

Het grote nadeel is echter dat deze synthetische polymeren bijna nooit worden teruggewonnen of gerecycleerd na gebruik (slechts 9 %), en vaak ook niet biodegradeerbaar zijn in biologisch actieve omgevingen (b.v. onder de grond of in de zee) onder invloed van micro-organismen. Het merendeel van de polymeren wordt na de gebruiksfase thermisch verbrand, belandt op stortplaatsen of, erger nog, in de oceanen, waar grote plastic voorwerpen zich opstapelen aan wal, naar de bodem zinken of blijven drijven. Dit fenomeen is beter gekend als het plastic soepprobleem. Vervolgens gaan deze plastics fragmenteren tot ''microplastics'' (deeltjes tussen enkele mm en <5 mm), die trouwens ook worden aangevoerd via onze rioleringen, waterwegen en rivieren. Microplastics beschadigen en doden niet alleen verschillende organismen, maar uiteindelijk worden ze via de voedselketen en het drinkwater door de mens geconsumeerd. Over de toxische gevolgen van microplastics zelf voor de mens bestaat nog discussie, maar ze zijn wel in staat om andere vervuilende stoffen te absorberen. Op hun beurt kunnen die vervuilende stoffen de hormoonhuishouding of ons immuunsysteem verstoren, of kankerverwekkend zijn. "Als we vandaag niets doen, dan bevindt er zich tegen 2050 meer afval in onze zeeën dan vis", meldt het World Economic Forum.

De vraag naar biodegradeerbare en/of recycleerbare plastic materialen neemt toe, voornamelijk gedreven door de markt, maar ook door de overheid. Staatssecretaris voor de Noordzee Philippe De Backer uit België heeft bijvoorbeeld een actieplan voorgesteld om te voorkomen dat onze Noordzee een "plastic soep" zou worden (VRT nieuws 23 november 2017). De wereldwijde vraag naar biodegradeerbare polymeren werd in 2014 geschat op ongeveer USD 1,68 miljard en zal naar verwachting in 2020 ongeveer USD 5,18 miljard bereiken (http://www.marketresearchstore.com/news/global-biodegradable-polymer-market-208).

Maar het ontwikkelen van biodegradeerbare en/of recycleerbare polymeren alleen is niet voldoende. Er is immers een groeiend debat over fossiele grondstoffen die gebruikt worden voor het maken van synthetische polymeren. Niet alleen zijn er problemen met de uitputting van de fossiele grondstoffen, maar ook de prijsschommelingen en de schadelijke milieu-effecten die gepaard gaan met de winning van fossiele grondstoffen (b.v. broeikaseffect), leiden tot een zorgwekkende situatie. Een manier om deze problemen te bestrijden, is het gebruik van duurzame grondstoffen uit biomassa (b.v. plantaardige vetten en oliën, zetmeel, suikers, hout of microbiota) in plaats van fossiele grondstoffen. De inzet van biomassa als grondstof voor de chemische industrie is nu nog beperkt in omvang, maar gaat in de toekomst in belang toenemen. De verwachting is dat het marktaandeel van biogebaseerde chemicaliën en producten tot 2030 zal groeien met gemiddeld 6,5% per jaar.

De groep Polymer Chemistry & Biomaterials aan de Universiteit Gent focust zich vooral op de synthese van gemodificeerde polyasparaginezuren met verknoopbare functionele groepen die gebruikt kunnen worden voor de ontwikkeling van netwerken en hydrogels. Naast de karakterisering en verwerking (elektrospinning en 3D-printen) van de resulterende materialen zal ook hun biologische afbreekbaarheid worden bestudeerd. Verder zal de Universiteit Gent ook deelnemen aan de valorisatie van de hydrogels voor industriële toepassingen, meer specifiek in cosmetica, 3D-printen voor biomedische toepassingen en in superabsorberende materialen voor zelfherstellend beton.