Ефект лотоса: біопластик, що самоочищується, відштовхує рідину та бруд

Новий пластик, що вирізняється міцністю і піддається компостуванню  ідеально підходить для екологічно чистої харчової упаковки. Інноваційний пластик, розроблений в Університеті RMIT в Мельбурні (Австралія), відштовхує рідини та бруд, як лист лотоса, а потім швидко руйнується в ґрунті.

Дослідник RMIT, доктор філософії, Mehran Ghasemlou, провідний автор дослідження, опублікованого в Science of the Total Environment, сказав, що новий біопластик ідеально підходить для упаковки свіжих продуктів і їжі.

«Пластикові відходи є однією з наших найбільших екологічних проблем, але альтернативи, які ми розробляємо, повинні бути екологічно чистими та економічно ефективними, щоб мати можливість широкого використання», – сказав Ghasemlou.

«Ми відтворили феноменально водовідштовхувальну структуру листя лотоса, щоб створити унікальний тип біопластика, який точно поєднує в собі міцність і здатність до розкладання». Біопластик виготовляється з дешевої та широко доступної сировини — крохмалю та целюлози — для підтримки низьких витрат виробництва та швидкого біологічного розкладання. Процес виготовлення не вимагає нагрівання або складного обладнання, і його можна легко розширити, – сказав Ghasemlou.

Незважаючи на те, що біологічно розкладний пластик є зростаючим на ринку, не всі біопластики однакові. Більшість біологічно розкладних або компостованих пластмас вимагають промислових процесів і високих температур для їх руйнування. Новий біопластик не потребує промислового втручання для біодеградації, а випробування показали, що він природним чином швидко руйнується в ґрунті.

«Існують великі відмінності між рослинними матеріалами – все, що виготовлено із зелених інгредієнтів, не означає, що воно легко руйнується», – сказав Ghasemlou.  «Ми ретельно відбирали сировину для компостування, і це знайшло відображення в результатах наших досліджень ґрунту, де ми бачимо, що наш біопластик швидко руйнується під впливом бактерій і мікробів у ґрунті.

«Наша кінцева мета — розробити упаковку, яку можна додати до компосту на задньому дворі або викинути в зелений контейнер разом з іншими органічними відходами, щоб харчові відходи можна було компостувати разом із контейнером, у якому вони надійшли, щоб запобігти забрудненню харчових продуктів при переробці”.

Листя лотоса відомі тим, що мають одні з найбільш водовідштовхувальних поверхонь на Землі, і їх майже неможливо забруднити. Секрет криється в структурі поверхні листя, яка складається з крихітних стовпів з восковим шаром. Будь-яка вода, що потрапляє на лист, залишається крапелькою, просто скочується за допомогою сили тяжіння або вітру. Краплі змітають бруд, ковзаючи вниз, залишаючи лист чистим.

Щоб зробити матеріал з ефектом лотосом, команда наукових та інженерних дослідників RMIT спочатку синтетично розробила пластик з крохмалю та целюлозних наночастинок. Поверхня цього біопластика була покрита захисним шаром PDMS, органічного полімеру на основі кремнію. Тести показують, що біопластик не тільки ефективно відштовхує рідини та бруд, але й зберігає свої властивості самоочищення після подряпин абразивними засобами та впливу тепла, кислоти і етанолу.

 «Крохмаль є одним з найбільш перспективних і універсальних природних полімерів, але він відносно крихкий і дуже сприйнятливий до вологи», – сказав Adhikari. Зараз Ghasemlou працює з компанією з виробництва біопластиків, яка оцінює подальший розвиток цих нових водовідштовхувальних матеріалів. Дослідницька група RMIT прагне співпрацювати з іншими потенційними партнерами щодо комерційного застосування біопластика.

Першоджерело: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220208105204.htm

Інформацію підготувала Іванна ЛАПЧУК (магістранка 1 курсу спеціальності 102 Хімія)

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.