Przełomowa technologia pozwala na stworzenie biodegradowalnego plastiku z kukurydzy.

Według badań opublikowanych w czasopiśmie Nature Communications, wspólny zespół badawczy z Chin i Holandii z powodzeniem opracował nowy rodzaj bioplastiku z kukurydzy, wykorzystując technologię inspirowaną jedwabiem pajęczym. Naukowcy wierzą, że ten bioplastik może być bardziej zrównoważoną alternatywą dla tworzyw sztucznych wytwarzanych z paliw kopalnych.

Większość współczesnych tworzyw sztucznych jest produkowana z ropy naftowej i gazu ziemnego, co prowadzi do licznych problemów środowiskowych, w tym emisji dwutlenku węgla i innych zanieczyszczeń. Ponadto odpady plastikowe bardzo trudno ulegają naturalnemu rozkładowi, co prowadzi do powstawania mikroplastiku.

Dlatego w ostatnim czasie naukowcy starają się badać i rozwijać roślinne „bioplastiki”, które miałyby zastąpić tradycyjne tworzywa sztuczne. Jednak większość z tych materiałów jest często krucha, łatwo łamliwa lub nieskuteczna w zapobieganiu wilgoci i blokowaniu dostępu tlenu. To sprawia, że nie nadają się one do zastosowań w takich gałęziach przemysłu, jak opakowania żywności, włókna czy materiały trwałe.

Według niedawno opublikowanych badań, naukowcy twierdzą, że rozwiązali problem. Skoncentrowali się na zeinie – naturalnie występującym białku kukurydzy, często będącym produktem ubocznym jej przetwarzania lub produkcji etanolu. Najważniejszymi cechami tego biopolimeru są jego trwałość, elastyczność i zdolność do rozkładu w glebie w ciągu zaledwie kilku tygodni. Ponadto zespół badał również sposób wytwarzania jedwabiu przez pająki, aby opracować nowy materiał.

Eksperci stworzyli nowy rodzaj bioplastiku z kukurydzy, wykorzystując technologię inspirowaną jedwabiem pajęczym. Zdjęcie: Jee & Rani Nature Photography/Wikimedia Commons.

Jedwab pajęczy od dawna uważany jest za jeden z najmocniejszych naturalnych materiałów na świecie pod względem wytrzymałości na rozciąganie. Jest również lekki, elastyczny i biodegradowalny. Podczas produkcji jedwabiu pająki skrupulatnie kontrolują kwasowość, zawartość wody i rozmieszczenie białek w gruczołach jedwabnych, tworząc wyjątkowo trwałą strukturę molekularną.

Zainspirowany mechanizmem wytwarzania jedwabiu przez pająki, zespół badawczy nie topił ani nie przetwarzał białka kukurydzy w sposób typowy dla konwencjonalnej produkcji plastiku, lecz reorganizował cząsteczki białka w sposób podobny do produkcji jedwabiu pajęczego. Ta metoda pomaga białkom zeiny lepiej się układać i wiązać, co skutkuje uzyskaniem materiału o wyjątkowej wytrzymałości.

Z nowego polimeru zespół badawczy wytworzył włókna, folie i cienkie arkusze, nadając materiałowi nazwę „plantymer”. Eksperci twierdzą, że „plantymer” jest wysoce odporny na wodę i tlen, co czyni go odpowiednim do wielu potencjalnych zastosowań przemysłowych. Co ciekawe, około 80% materiału ulega rozkładowi w glebie w ciągu zaledwie jednego miesiąca.

Naukowcy zauważają jednak, że nowa technologia znajduje się obecnie w fazie badań i stoi przed nią wiele wyzwań, zanim będzie mogła zostać skomercjalizowana na dużą skalę. Należą do nich m.in. kwestia, czy dostawy zeiny do masowej produkcji „plantymeru” wpłyną na bezpieczeństwo żywnościowe, a także na trwałość materiału po długotrwałym narażeniu na działanie temperatury i światła.

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