Главная / Технологии

Новый материал, вдохновленный паучьим шелком, поможет решить проблему с пластиком

Антон Пальцев - 11.06.21 (обновлено 11.06.21)

Пластмассы – очень полезные материалы. Они внесли значительный вклад в современное общество. Но беспрецедентное количество пластика, произведенного за последние несколько десятилетий, привело к серьезному загрязнению окружающей среды. На одну только упаковку приходилось 46% из 340 миллионов тонн пластиковых отходов, образовавшихся во всем мире в 2018 году. Хотя переработка пластика значительно увеличилась в последние годы, большинство этих материалов, используемых сегодня, являются одноразовыми, не подлежат переработке и не поддаются биологическому разложению.

Фото: https://www.rbc.ru/

К 2050 году спрос на продукты питания увеличится вдвое. Это приведет к увеличению количества отходов пищевых продуктов и их пластиковой упаковки, что поставит более бедные страны перед огромным давлением в плане управления удалением отходов. Чтобы решить проблемы экологического ущерба, нам нужны более экологически чистые материалы, которые мы можем перерабатывать или разлагать биоразлагаемыми способами. Произошел всплеск производства пластмасс на растительной основе, но многие из них можно компостировать только с помощью промышленных процессов, а не дома.

Теперь исследователи из Кембриджского университета нашли способ сделать пластик из обильных и устойчивых растительных белков. Созданная на основе паучьего шелка, пленка работает так же, как и другие пластмассы, но ее можно компостировать дома.

Виды пластика

Синтетические и небиоразлагаемые пластмассы, обычно используемые для упаковки пищевых продуктов, включают полиэтилентерефталат (ПЭТ), полистирол (PS) и кристаллический полиэтилентерефталат (CPET). Существуют некоторые процессы утилизации ПЭТ, а именно, методы механической и химической переработки, но большая часть пластика во всем мире по-прежнему отправляется на свалки. На разложение ПЭТ могут потребоваться сотни лет, и он не поддается биологическому разложению. Это означает, что он может продолжать загрязнять экосистему в течение многих лет.

Изготовление пластика требует много энергии. Затем, когда пластмассы выбрасываются, они наносят ущерб окружающей среде, включая глобальное потепление, выбросы парниковых газов и ущерб морской жизни. С другой стороны, есть некоторые биоразлагаемые пластики на растительной основе, такие как полимолочная кислота (PLA), полибутиленсукцинат (PBS), поликапролактон (PCL) и полигидроксиалканоты (PHA), которые более безопасны для окружающей среды, чем невозобновляемые полимеры.

Полимеры PLA производятся из возобновляемых источников и имеют то преимущество, что их можно перерабатывать и компостировать. Это делает PLA гораздо более экологически чистым материалом, чем PET, PS и CPET. Однако их долговечность и стабильность ниже, чем у синтетических аналогов.

Фото: https://www.vladtime.ru/

Новый материал

В новом исследовании изучалась возможность использования биоразлагаемого и возобновляемого полимера, такого как соевый белок, для создания нового материала, который мог бы стать альтернативой другим пластмассам на растительной основе. Исследователи создали пластик на растительной основе и добавили наночастицы – частицы размером менее одной миллионной метра. Это означало, что они могли контролировать структуру материала для создания гибких пленок из материала, который на молекулярном уровне выглядит как паучий шелк. Они назвали его «веганский паучий шелк».

Команда использовала различные методы, включая сканирующую электронную микроскопию и просвечивающую электронную микроскопию, чтобы изучить структуру пленки. Исследователи проанализировали важные характеристики, такие как барьерные свойства и влагопоглощение. Они обнаружили, что наночастицы помогли значительно улучшить различные свойства материала – прочность, долговечность и стабильность.

Создавая пластик с более экологичным производственным процессом из экологически чистых материалов, можно сэкономить значительное количество энергии. Это одна из самых захватывающих частей этого исследования. Этот новый материал может помочь решить некоторые проблемы, вызванные загрязнением окружающей среды пластиком – за счет использования материала из возобновляемых источников с улучшенными свойствами, подходящего для многих инженерных приложений, включая упаковку. Таким образом, это исследование может помочь увеличить производство экологически чистых упаковочных материалов с использованием природных ресурсов и меньшим потреблением энергии, а также сократить количество пластика, отправляемого на свалки.

Добавить комментарий

* Обязательные поля
1000
изображение Captcha

Комментарии

Комментариев пока нет. Будьте первым!

Последние материалы из раздела "Технологии"

Выбор редакции