Исследователи из Института Вейцмана достигли значительного прорыва в материаловедении, создав новый композиционный материал на основе целлюлозы и аминокислоты. Этот инновационный материал является прочным, съедобным и биоразлагаемым, что может стать шагом в решении глобально.
В мире уже скопились миллиарды тонн пластиковых отходов. Согласно исследованию организации Earth Action в 2024 году, их количество увеличится еще на 220 миллионов тонн.
Решением проблемы стал бы такой пластик, который разлагается естественным образом, например, как пищевые отходы, но промышленные пластмассы состоят из массивных молекул – долго и трудно разлагаемых полимеров.
В исследовании, опубликованном в журнале ACS Nano, рассказывается, что ученые Института Вейцмана создали новый композитный пластик, который очень прочен и при этом легко разлагается.
Сейчас отрасли промышленности используют композиты – это пластики, которые производятся путем соединения двух или более чистых материалов. Композиты – легкие и крепкие. Из них производят детали самолетов, автомобилей или велосипедов.
Стремясь создать композитный пластик, который бы отвечал потребностям промышленности и был бы экологически чистым, исследователи из Института Вейцмана сосредоточились на распространенных и недорогих исходных материалах.
Ученые обнаружили, что молекулы тирозина – распространенной аминокислоты, образующей исключительно крепкие нанокристаллы, – можно использовать как компонент для создания биоразлагаемого композита.
Ученые остановили свой выбор на гидроксиэтилцеллюлозе, производной целлюлозы, широко используемой в производстве лекарств и косметики. Сама по себе гидроксиэтилцеллюлоза легко распадается. Чтобы соединить ее с тирозином, оба материала смешали в кипящей воде. Когда они охладились и высохли, образовался исключительно крепкий композит, состоящий из волокнистых нанокристаллов тирозина, вросших гидроксиэтилцеллюлозу.
Новый материал очень крепкий: полоска толщиной 0,04 мм выдерживает нагрузку 6 кг. Ученые считают, что новый пластик обладает большим промышленным потенциалом.
