Прорывная технология позволяет создавать биоразлагаемый пластик из кукурузы.

Китайские и голландские ученые разработали биопластик из кукурузы, который может разлагаться в почве всего за несколько недель, что помогает снизить загрязнение окружающей среды.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, объединенная исследовательская группа из Китая и Нидерландов успешно разработала новый тип биопластика из кукурузы, используя технологию, вдохновленную паучьим шелком. Они считают, что этот биопластик может стать более экологичной альтернативой пластику на основе ископаемого топлива.

Сегодня большая часть пластмасс производится из нефти и природного газа, что приводит к многочисленным экологическим проблемам, включая выбросы углекислого газа и других загрязняющих веществ. Кроме того, пластиковые отходы очень трудно разлагаются естественным путем, что приводит к образованию микропластика.

Поэтому в последнее время ученые пытаются исследовать и разрабатывать биопластики на растительной основе, чтобы заменить традиционные пластмассы. Однако большинство этих материалов часто хрупкие, легко ломаются или неэффективны в плане защиты от влаги или кислорода. Это делает их непригодными для таких отраслей, как пищевая упаковка, производство волокон или прочных материалов.

Согласно недавно опубликованным исследованиям, ученые утверждают, что решили проблему. Они сосредоточились на зеине — природном белке, содержащемся в кукурузе и часто являющемся побочным продуктом переработки кукурузы или производства этанола. Главное преимущество этого биополимера — его прочность, гибкость и способность разлагаться в почве всего за несколько недель. Кроме того, команда также изучила, как пауки производят шелк, чтобы разработать новый материал.

Эксперты создали новый тип биопластика из кукурузы, используя технологию, вдохновленную паучьим шелком. Фото: Jee & Rani Nature Photography/Wikimedia Commons.

Паучий шелк издавна считается одним из самых прочных природных материалов в мире по прочности на разрыв. Он также легкий, гибкий и биоразлагаемый. При создании шелка пауки тщательно контролируют кислотность, содержание воды и расположение белков в своих шелковых железах, чтобы сформировать уникально прочную молекулярную структуру.

Вдохновленные механизмом производства паучьего шелка, исследователи не стали плавить или обрабатывать кукурузный белок так же, как это делается в традиционном производстве пластмасс, а вместо этого реорганизовали молекулы белка аналогично процессу производства паучьего шелка. Этот метод помогает белкам зеина выравниваться и более прочно связываться, в результате чего получается материал с превосходной прочностью.

Из нового полимера исследовательская группа изготовила волокна, пленки и тонкие листы, назвав материал «плантимер». Эксперты утверждают, что «плантимер» обладает высокой водо- и кислородостойкостью, что делает его пригодным для многих потенциальных промышленных применений. Примечательно, что около 80% материала может разлагаться в почве всего за один месяц.

Однако ученые отмечают, что новая технология в настоящее время находится на стадии исследований и сталкивается со многими проблемами, которые необходимо преодолеть, прежде чем ее можно будет коммерциализировать в больших масштабах. К ним относятся рассмотрение вопроса о том, повлияет ли обеспечение продовольственной безопасности поставками зеина для крупномасштабного производства «плантимера», а также оценка устойчивости материала к воздействию температуры и света в течение длительных периодов времени.

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