米国セントルイスのワシントン大学の科学者グループが、LEAFF（Advanced Multilayer Bio-leaf）と呼ばれる新しいバイオプラスチック素材を発表しました。この素材は、木の葉を模した構造で、中心層はセルロースナノファイバーで、その両側をPLA（ポリ乳酸）で囲んでいます。
この 3 層構造により、引張強度、靭性、耐水性、印刷性が向上し、産業用堆肥化装置を必要とせずに材料が自然に生分解されます。
LEAFFは、ポリエチレン（PE）やポリプロピレン（PP）といった一般的なプラスチック素材よりもはるかに優れた引張強度を備えています。機械試験では、LEAFFフィルムは純粋なPLAの2倍の強度を示し、他の市販のバイオプラスチックをはるかに上回りました。さらに、この素材は耐湿性、耐ガス性にも優れ、環境下で数日間機械的安定性を維持し、水にさらされても変形しません。
LEAFFは、自然環境における生分解性において際立っています。従来のPLAプラスチックは、高温多湿の産業用コンポスト環境でのみ急速に分解します。しかし、セルロースナノファイバーをコアに組み込み、多層バイオベース構造に再設計したLEAFFは、特別な処理条件を必要とせず、土壌や水中の微生物にさらされると分解を開始します。湖水や湿った土壌など、バクテリアが豊富な環境では、約2週間で質量を大幅に減少させることができます。
この研究は、様々なバイオマス源を試験することで、材料生産の可能性をさらに広げています。研究チームは、二酸化炭素、トウモロコシの廃棄物、木材由来のリグニン、そして食品廃棄物を用いて、シュードモナス・プチダ（Pseudomonas putida）という細菌の作用によってバイオポリマーを合成しました。この細菌は複雑な有機化合物を吸収し、ポリヒドロキシアルカン酸（PHA）またはポリヒドロキシ酪酸（PHB）に変換する能力を有しています。これら2種類のバイオプラスチックは、生分解性と生体安全性に優れた可能性を秘めています。
LEAFFはPLAに加え、PHBとの併用試験も実施し、材料の機械的特性をさらに向上させました。セルロースコアと組み合わせることで、3層PHBフィルムは、効果的な分解性を維持しながら、より柔軟性の高い材料を生成しました。注目すべきは、これらのバリエーションは、包装業界で使用されている従来のフィルム押出プロセスで製造可能であることです。
LEAFFのもう一つの利点は、コーティングを必要とせず、バイオインクを用いて表面に直接情報を印刷できることです。この特性は、抗菌性と環境への配慮が求められる食品包装、ラベル、 医療用包装などの用途に特に適しています。
LEAFF は現在、高い耐久性が求められながらも通常の条件下では生分解性を保証する用途において、従来のプラスチック材料に代わる最新の技術ソリューションの 1 つと考えられています。
出典: https://khoahocdoisong.vn/my-phat-trien-loai-nhua-sinh-hoc-moi-than-thien-voi-moi-truong-post2149043234.html
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