Дослідники з Інституту Вейцмана досягли значного прориву в матеріалознавстві, створивши новий композиційний матеріал на основі целюлози та амінокислоти. Цей інноваційний матеріал є міцним, їстівним і біорозкладним, що може стати кроком у вирішенні глобально.
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.