Ученые разработали вдохновленный листьями биопластик
Проблема загрязнения природы нефтепродуктовым пластиком известна давно. Чтобы справиться с ней, ученые стали искать пути создания биоразлагаемых заменителей классического пластика. Существующие образцы имеют ряд недостатков: они недостаточно прочные и требуют особых условий высокотемпературного компостирования для полного разложения. Сотрудники Университета Вашингтона в Сент-Луисе разработали оригинальное решение сразу двух указанных трудностей, черпая вдохновение в природных материалах, пишет ScienceDaily.
Еще задолго до возникновения привычных нам пластиковых изделий люди хранили пищу в растениях, использовав способность листьев быстро разлагаться благодаря высокому содержанию целлюлозы. Руководствуясь этими принципами, ученые начали разработку биопластика нового типа, включающего в себя ультратонкие целлюлозные волокна. Результат не заставил себя ждать.
Новая композитная конструкция имеет сложную струтуру. В ее центре находится слой целлюлозы, в то время как по обеим сторонам располагаются слои биопластика. По словам разработчиков, созданный материал одновременно обладает как хорошей прочностью, так и функциональностью. Технология была разработана в рамках экспериментов с наиболее перспективными видами современных биопластиков, включая полигидроксибутират (ПГБ) и полимолочную кислоту (ПМК).
Сегодня рынок пластиковых упаковочных материалов оценивается в 23,5 млрд долларов. Значительную долю занимают нефтяные полимеры — полиэтилен и полипропилен. Они известны своими длительными сроками разложения и образованием токсичных микропластиковых частиц. Новая разработка ученых, получившая название LEAFF (Leaf-inspired Eco-friendly Advanced Functional Film, дословно — «листоподобная экологически чистая продвинутая функциональная пленка»), позволила превратить ПМК в доступный упаковочный материал, который способен разлагаться при обычной комнатной температуре. Помимо прочего, данная структура обладает важными характеристиками для сохранения свежести продуктов, такими как низкий уровень проникновения воздуха и влаги.
«Помимо всего прочего, целлюлозная структура, лежащая в основе LEAFF, обеспечивает ему более высокую прочность на разрыв, превосходящую даже традиционные нефтехимические пластики», — комментирует ведущий автор исследования Пунит Дхатт.
Таким образом, главной инновацией технологии стало включение целлюлозных волокон непосредственно в состав биопластика. Эта уникальная конструкторская идея снимает технические ограничения и открывает новые возможности для широкого распространения биопластика в различных сферах применения.
Ранее ученые разработали прочный асфальт из выкуренных сигарет.
