Dankzij een baanbrekende technologie wordt biologisch afbreekbaar plastic van maïs gemaakt dat snel afbreekt.

Volgens onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications heeft een gezamenlijk onderzoeksteam uit China en Nederland met succes een nieuw type bioplastic ontwikkeld uit maïs, met behulp van technologie geïnspireerd op spinnenzijde. Zij zijn van mening dat dit bioplastic een duurzamer alternatief kan zijn voor plastics op basis van fossiele brandstoffen.

De meeste kunststoffen worden tegenwoordig geproduceerd uit aardolie en aardgas, wat leidt tot talrijke milieuproblemen, waaronder koolstofemissies en andere vervuilende stoffen. Bovendien is plastic afval zeer moeilijk op natuurlijke wijze af te breken, wat resulteert in de vorming van microplastics.

Daarom proberen wetenschappers de laatste tijd plantaardige "bioplastics" te onderzoeken en te ontwikkelen als vervanging voor traditionele kunststoffen. De meeste van deze materialen zijn echter vaak broos, breken gemakkelijk of zijn niet bestand tegen vocht of zuurstof. Dit maakt ze ongeschikt voor industrieën zoals voedselverpakkingen, vezels of duurzame materialen.

Volgens recent gepubliceerd onderzoek zeggen wetenschappers het probleem te hebben opgelost. Ze richtten zich op zeïne – een van nature voorkomend eiwit in maïs en vaak een bijproduct van maïsverwerking of ethanolproductie. De belangrijkste eigenschap van dit biopolymeer is de duurzaamheid, flexibiliteit en het vermogen om binnen enkele weken in de bodem af te breken. Daarnaast bestudeerde het team ook hoe spinnen zijde produceren om het nieuwe materiaal te ontwikkelen.

Experts hebben een nieuw type bioplastic gemaakt van maïs met behulp van technologie die is geïnspireerd op spinnenzijde. Foto: Jee & Rani Nature Photography/Wikimedia Commons.

Spinnenzijde wordt al lange tijd beschouwd als een van 's werelds sterkste natuurlijke materialen wat betreft treksterkte. Het is bovendien licht, flexibel en biologisch afbreekbaar. Bij de aanmaak van zijde controleren spinnen nauwgezet de zuurgraad, het watergehalte en de eiwitstructuur in hun zijdeklieren om een uniek duurzame moleculaire structuur te creëren.

Geïnspireerd door het mechanisme waarmee spinnen zijde produceren, smolt of verwerkte het onderzoeksteam maïseiwit niet op dezelfde manier als bij de conventionele plasticproductie, maar reorganiseerde de eiwitmoleculen op een wijze die vergelijkbaar is met de productie van spinnenzijde. Deze methode zorgt ervoor dat de zeïne-eiwitten zich beter uitlijnen en sterker aan elkaar binden, wat resulteert in een materiaal met een superieure sterkte.

Het onderzoeksteam maakte van het nieuwe polymeer vezels, films en dunne platen, die ze "plantymer" noemden. Volgens experts is "plantymer" zeer water- en zuurstofbestendig, waardoor het geschikt is voor vele potentiële industriële toepassingen. Opvallend is dat ongeveer 80% van het materiaal binnen een maand in de bodem kan worden afgebroken.

Wetenschappers merken echter op dat de nieuwe technologie zich momenteel nog in de onderzoeksfase bevindt en dat er nog veel uitdagingen moeten worden overwonnen voordat deze op grote schaal gecommercialiseerd kan worden. Het gaat onder meer om de vraag of de beschikbaarheid van zeïne voor de grootschalige productie van de "plantymer" de voedselzekerheid zal beïnvloeden, en of het materiaal duurzaam is bij langdurige blootstelling aan temperatuur en licht.

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