Пластмаси – це матеріали, що внесли значні зміни в життя сучасного суспільства. Але велика кількість пластмас, вироблених за останні кілька десятиліть, спричинила глобальне забруднення навколишнього середовища.
Лише пакувальні матеріали спричинили викид 46% із 340 мільйонів тонн пластикових відходів, що утворились у всьому світі в 2018 році. Хоча за останні роки переробка пластмас значно зросла, більшість пластмас, що використовуються сьогодні, одноразові та не підлягають переробці і не піддаються біологічному розкладанню.
Попит на їжу подвоїться до 2050 року. Це, ймовірно, збільшить кількість відходів від їжі та її пластикової упаковки, що призведе до надзвичайного тиску на країни, які займаються утилізацією відходів.
Для попередження екологічної катастрофи нам потрібні більш стійкі матеріали, які ми можемо переробити або які біологічно розкладаються. Насьогодні відбувся стрімкий сплеск виробництва пластмас на рослинній основі, але багато з них можна утилізувати лише за допомогою промислових процесів, а не самостійно вдома.
Зараз дослідники з Кембриджського університету знайшли спосіб виготовлення пластику з стійких рослинних білків. Створена з павутиння, плівка працює подібним чином, як і інші пластмаси, але її можна утилізувати в домашніх умовах.
Види пластику
Синтетичні та біо нерозкладні пластмаси, які зазвичай використовуються для упаковки харчових продуктів, включають поліетилентерефталат (ПЕТ), полістирол (ПС) та кристалічний поліетилентерефталат (КПЕТ).
Існують деякі процеси утилізації ПЕТ – а саме механічні та хімічні методи переробки, але більшість пластиків у всьому світі все ще відправляються на звалища. На розкладання ПЕТ може знадобитися сотні років, і він не піддається біологічному розкладанню. Це означає, що він може продовжувати забруднювати екосистему протягом багатьох років.
Новий матеріал в дії
З іншого боку, є деякі біологічно розкладні пластмаси на рослинній основі, такі як полімолочна кислота (ПМК), полібутиленсукцинат (ПБС), полікапролактон (ПКЛ) та полігідроксиалканоти (ПГА), які є більш екологічно чистими, ніж невідновлювані полімери.
Полімери ПМК виробляються з відновлюваних джерел та мають перевагу у тому, що їх можна переробляти та переробляти. Це робить ПМК набагато екологічнішим матеріалом, ніж ПЕТ, ПС та КПЕТ. Однак їх довговічність і стабільність нижчі, ніж у їх синтетичних аналогів.
Новий матеріал
Нове дослідження аналізувало потенційне використання біорозкладного та відновлюваного полімеру, такого як соєвий білок, для створення нового матеріалу, який міг би стати альтернативою іншим пластикам на рослинній основі.
Дослідники створили пластик на рослинній основі та додали наночастинки – частинки розміром менше однієї мільйонної частини метра. Це означає, що можна контролювати структуру матеріалу, створюючи гнучкі плівки з матеріалом, який на молекулярному рівні виглядає, як павутина. Вони назвали це “vegan spider silk”.
Для вивчення структури плівки дослідники використовували різні методи, зокрема скануючу електронну мікроскопію та трансмісійну електронну мікроскопію.
Вони проаналізували такі важливі властивості, як захисні властивості та поглинання вологи. Вони виявили, що наночастинки допомогли значно підвищити різні властивості – міцність, довговічність та стійкість.
Створюючи пластик із більш екологічним виробничим процесом, можна заощадити значну кількість енергії. Це одна з найбільш захоплюючих частин цього дослідження.
Цей новий матеріал може допомогти вирішити багато проблем, пов’язаних з забрудненням пластиком навколишнього середовища – шляхом введення матеріалів з відновлюваних джерел з покращеними властивостями.
Дослідження може допомогти розширити виробництво стійких пакувальних матеріалів, використовуючи природні ресурси та зменшити споживання енергії, одночасно зменшуючи кількість пластику, що надходить на звалище.
Джерело інформації: https://theconversation.com/new-material-inspired-by-spider-silk-could-help-solve-our-plastic-problem-162530