Πρωτοποριακή τεχνολογία δημιουργεί βιοδιασπώμενο πλαστικό από καλαμπόκι.

Κινέζοι και Ολλανδοί επιστήμονες ανέπτυξαν ένα βιοπλαστικό από καλαμπόκι που μπορεί να αποσυντεθεί στο έδαφος σε λίγες μόνο εβδομάδες, συμβάλλοντας στη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης.

Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications, μια κοινή ερευνητική ομάδα από την Κίνα και την Ολλανδία ανέπτυξε με επιτυχία έναν νέο τύπο βιοπλαστικού από καλαμπόκι χρησιμοποιώντας τεχνολογία εμπνευσμένη από το μετάξι της αράχνης. Πιστεύουν ότι αυτό το βιοπλαστικό θα μπορούσε να αποτελέσει μια πιο βιώσιμη εναλλακτική λύση στα πλαστικά που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα.

Τα περισσότερα πλαστικά σήμερα παράγονται από πετρέλαιο και φυσικό αέριο, γεγονός που οδηγεί σε πολλά περιβαλλοντικά προβλήματα, συμπεριλαμβανομένων των εκπομπών άνθρακα και άλλων ρύπων. Επιπλέον, τα πλαστικά απόβλητα είναι πολύ δύσκολο να αποσυντεθούν φυσικά, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό μικροπλαστικών.

Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες προσπαθούν να ερευνήσουν και να αναπτύξουν φυτικά «βιοπλαστικά» για να αντικαταστήσουν τα παραδοσιακά πλαστικά. Ωστόσο, τα περισσότερα από αυτά τα υλικά είναι συχνά εύθραυστα, σπάνε εύκολα ή είναι αναποτελεσματικά στην αντοχή στην υγρασία ή στην αποτροπή του οξυγόνου. Αυτό τα καθιστά ακατάλληλα για βιομηχανίες όπως οι συσκευασίες τροφίμων, οι ίνες ή τα ανθεκτικά υλικά.

Σύμφωνα με πρόσφατα δημοσιευμένη έρευνα, οι επιστήμονες λένε ότι έλυσαν το πρόβλημα. Εστίασαν στη ζεΐνη - μια φυσική πρωτεΐνη που βρίσκεται στο καλαμπόκι και συχνά ένα υποπροϊόν της επεξεργασίας καλαμποκιού ή της παραγωγής αιθανόλης. Το αποκορύφωμα αυτού του βιοπολυμερούς είναι η ανθεκτικότητα, η ευελιξία και η ικανότητά του να αποσυντίθεται στο έδαφος μέσα σε λίγες μόνο εβδομάδες. Επιπλέον, η ομάδα μελέτησε επίσης πώς οι αράχνες παράγουν μετάξι για να αναπτύξουν το νέο υλικό.

Ειδικοί δημιούργησαν ένα νέο είδος βιοπλαστικού από καλαμπόκι χρησιμοποιώντας τεχνολογία εμπνευσμένη από το μετάξι της αράχνης. Φωτογραφία: Jee & Rani Nature Photography/Wikimedia Commons.

Το μετάξι της αράχνης θεωρείται εδώ και καιρό ένα από τα ισχυρότερα φυσικά υλικά στον κόσμο όσον αφορά την αντοχή σε εφελκυσμό. Είναι επίσης ελαφρύ, εύκαμπτο και βιοδιασπώμενο. Κατά τη δημιουργία του μεταξιού, οι αράχνες ελέγχουν σχολαστικά την οξύτητα, την περιεκτικότητα σε νερό και τη διάταξη πρωτεϊνών στους μεταξωτούς αδένες τους για να σχηματίσουν μια μοναδικά ανθεκτική μοριακή δομή.

Εμπνευσμένη από τον μηχανισμό παραγωγής μεταξιού των αραχνών, η ερευνητική ομάδα δεν έλιωσε ούτε επεξεργάστηκε πρωτεΐνη καλαμποκιού με τον ίδιο τρόπο όπως η συμβατική παραγωγή πλαστικού, αλλά αντίθετα αναδιοργάνωσε τα πρωτεϊνικά μόρια με τρόπο παρόμοιο με την παραγωγή μεταξιού αράχνης. Αυτή η μέθοδος βοηθά τις πρωτεΐνες ζεΐνης να ευθυγραμμιστούν και να συνδεθούν πιο σφιχτά, με αποτέλεσμα ένα υλικό με ανώτερη αντοχή.

Από το νέο πολυμερές, η ερευνητική ομάδα κατασκεύασε ίνες, μεμβράνες και λεπτά φύλλα, ονομάζοντας το υλικό «plantymer». Οι ειδικοί λένε ότι το «plantymer» είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στο νερό και το οξυγόνο, καθιστώντας το κατάλληλο για πολλές πιθανές βιομηχανικές εφαρμογές. Αξίζει να σημειωθεί ότι περίπου το 80% του υλικού μπορεί να αποσυντεθεί στο έδαφος σε μόλις ένα μήνα.

Ωστόσο, οι επιστήμονες σημειώνουν ότι η νέα τεχνολογία βρίσκεται επί του παρόντος σε ερευνητικό στάδιο και έχει πολλές προκλήσεις να ξεπεράσει πριν μπορέσει να εμπορευματοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα. Αυτές περιλαμβάνουν την εξέταση του κατά πόσον η προμήθεια ζεΐνης για την παραγωγή μεγάλης κλίμακας του «plantymer» θα επηρεάσει την επισιτιστική ασφάλεια, καθώς και την ανθεκτικότητα του υλικού όταν εκτίθεται σε θερμοκρασία και φως για παρατεταμένες περιόδους.

Πηγή: https://khoahocdoisong.vn/cong-nghe-dot-pha-tao-nhua-sinh-hoc-tu-ngo-phan-huy-nhanh-post2149101700.html