Вчені з Інституту Вейцмана отримали новий композитний матеріал, який складається із похідної целюлози та амінокислоти. Новий матеріал не тільки міцний, а їстівний та розкладається бактеріями.
У світі вже нагромадилися мільярди тонн пластикових відходів. Згідно з дослідженням організації Earth Action у 2024 році їх кількість збільшиться ще на 220 мільйонів тонн. Вирішенням проблеми став би такий пластик, який розкладається природним чином, наприклад, як харчові відходи, але промислові пластмаси складаються з масивних молекул – полімерів, які довго і важко розкладаються.
У дослідженні, опублікованому в журналі ACS Nano, розповідається, що вчені Інституту Вейцмана створили новий композитний пластик, який дуже міцний і при цьому легко розкладається.
Зараз галузі промисловості використовують композити – це пластики, які виготовляються шляхом з’єднання двох або більш чистих матеріалів. Композити – легкі та міцні. З них роблять деталі літаків, автомобілів чи велосипедів.
Прагнучи створити композитний пластик, який відповідав би потребам промисловості і був би екологічно чистим, дослідники з Інституту Вейцмана зосередилися на поширених і недорогих вихідних матеріалах.
Вчені виявили, що молекули тирозину – поширеної амінокислоти, що утворює виключно міцні нанокристали, – можна використовувати як компонент для створення біорозкладаного композиту.
Вчені зупинили свій вибір на гідроксиетилцелюлозі, похідній целюлози, яка широко використовується у виробництві ліків та косметики. Сама собою гідроксиетилцелюлоза легко розпадається. Щоб з’єднати її з тирозином, обидва матеріали змішали у киплячій воді. Коли вони охолонули і висохли, утворився виключно міцний композит, що складається з волокнистих нанокристалів тирозину, які вросли гідроксиетилцелюлозу.
Новий матеріал дуже міцний: смужка товщиною 0,04 мм витримує навантаження 6 кг. Вчені вважають, що новий пластик має великий промисловий потенціал.
Але все ще цікавіше. Оскільки і целюлоза, і тирозин – кристали якого можна знайти у багатьох сортах твердого сиру – їстівні, новий композит можна їсти. До того ж для утилізації нового матеріалу не потрібно нічого спеціально вигадувати. І тирозин, і целюлозу чудово засвоюють, наприклад, жуйні тварини і різні види бактерій. Жодних проблем з утилізацією такого матеріалу виникнути не повинно.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».