دانشمندان در حال روی آوردن به پروتئین های شیر، نشاسته و نانورس برای ایجاد پلاستیک های زیست تخریب پذیر هستند که به سرعت در خاک تجزیه می شوند.
با افزایش نگرانی ها در مورد آسیب های زیست محیطی و خطرات بالقوه برای سلامت انسان، تلاش ها برای توسعه پلاستیک های زیست تخریب پذیر از جمله چندین پروژه تحقیقاتی فعال در حال افزایش است. دانشگاه فلیندرز در استرالیای جنوبی
در مطالعه اخیر منتشر شده در پلیمرهامحققان ایجاد یک لایه نازک زیست تخریب پذیر را توصیف می کنند که با مخلوط کردن کازئینات کلسیم، یک ماده پرکاربرد مشتق شده از کازئین، پروتئین اصلی موجود در شیر، با نشاسته اصلاح شده و نانورس بنتونیت ساخته شده است. گلیسرول و پلی وینیل الکل برای بهبود استحکام و انعطاف پذیری مواد به مخلوط اضافه شد.
آزمایش‌های زیست‌تخریب‌پذیری مواد یک فرآیند تخریب مداوم را نشان داد، با تخریب کامل که انتظار می‌رود در حدود 13 هفته زمانی که در شرایط خاک معمولی قرار می‌گیرد، رخ دهد.
این تحقیق بینشی اولیه را در مورد چگونگی استفاده از ترکیبات پلیمری زیستی و سوسپانسیون های نانورس برای تولید فیلم های زیست تخریب پذیر ارائه می دهد و به استفاده احتمالی آنها در بسته بندی مواد غذایی پایدارتر اشاره می کند.
سمیت کمتری نیز مشاهده شد، زیرا آزمایش‌های میکروبی تأیید کرد که سطوح کلنی باکتریایی در محدوده‌های قابل قبولی برای فیلم‌های تجزیه‌پذیر زیست‌تخریب‌پذیر باقی می‌ماند که ضد میکروبی نیستند.
ملاحظات ایمنی و زیست محیطی
پروفسور یوهونگ تانگ، محقق نانومواد در پردیس تانزلی، کالج علوم و مهندسی فلیندرز، می گوید: “ما ارزیابی های ضد باکتریایی بیشتری را در آزمایش و توسعه بیشتر توصیه می کنیم.”
پروفسور تانگ از موسسه علم و فناوری نانومقیاس فلیندرز می‌گوید یافتن راه‌حل‌های پایدار برای بسته‌بندی مواد غذایی و سایر مصارف پلاستیکی یکبار مصرف، گام مهمی در جهت مهار افزایش سطح آلودگی است.
پلاستیک ها می توانند حاوی هزاران ماده شیمیایی مانند رنگ ها و بازدارنده های شعله باشند که برخی از آنها سمی و سرطان زا هستند. OECD پیش بینی می کند که بدون اقدام جهانی برای مهار آلودگی پلاستیک، تولید پلاستیک احتمالا بین سال های 2020 تا 2040 70 درصد رشد خواهد کرد و در نهایت از 700 میلیون تن در سال فراتر خواهد رفت.
تحقیقات جدید با همکاری محققین مهندسی شیمی کلمبیایی Nicolai Esteven Gómez Mesa و پروفسور Alice Jovana Pataciva-Mateus از گروه مهندسی دانشگاه بوگوتا Jorge Tadeo Lozano انجام شد، جایی که آنها در حال آزمایش پلیمرهای جدید در گروه تحقیقاتی Nanobioengineer هستند.
همکاری بین المللی و نوآوری در مواد
آقای گومز می‌گوید: «ما با کازئینات‌ها برای تولید نانوالیاف مبتنی بر شیر آزمایش کردیم و دریافتیم که می‌توان از آنها برای ریخته‌گری پلیمرهایی شبیه به مواد بسته‌بندی معمولی استفاده کرد.
از آنجا، ما شروع به کشف راه هایی برای بهبود خواص آنها با معرفی اجزای طبیعی و فراوان مانند نشاسته و همچنین یک پلیمر زیست تخریب پذیر با خواص مکانیکی قابل توجه کردیم. این همچنین امکان ادغام نانورس ها مانند بنتونیت را فراهم کرد که می تواند استحکام فیلم و مانع را بهبود بخشد.
“کل فرمول برای استفاده از مواد کم هزینه که زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط زیست هستند برای ایجاد یک جایگزین پایدار با عملکرد بهبود یافته طراحی شده است.”
پروفسور Patakiva-Mateus افزود: “همه می توانند در کاهش استفاده از پلاستیک نقش داشته باشند و یافتن جایگزین های پلیمری زیست تخریب پذیر بخش مهمی از علم است که به یافتن راه حل هایی برای صنعت، مصرف کنندگان و محیط زیست کمک می کند.
بیشتر پلاستیک های یکبار مصرف ما از بسته بندی مواد غذایی تهیه می شود، بنابراین این نوع گزینه ها باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرند و برای صرفه جویی در منابع به انقلاب اقتصاد دایره ای بپیوندند.
اگرچه برخی از پلاستیک‌ها را می‌توان مجدداً استفاده کرد، اما در واقع بسیار کم است. بر اساس تجزیه و تحلیل از طبیعت. انتظار می‌رود که اکنون در هزاران محصول مورد استفاده قرار گیرد، تولید پلاستیک از 2 میلیون تن در سال 1950 به 475 میلیون تن تا سال 2022 – معادل وزن 250 میلیون خودرو – ادامه خواهد یافت.
مرجع: “تحقیق در مورد فیلم های نانوکامپوزیت پلیمری زیست تخریب پذیر برای کاربرد در بسته بندی مواد غذایی پایدار” توسط نیکولای استوان گومز مسا، آلیس جووانا پاتاکیوا-ماتئوس و یوهونگ تانگ، 12 اوت 2025، پلیمرها.
DOI: 10.3390/polym17162207
هرگز پیشرفتی را از دست ندهید: به خبرنامه SciTechDaily بپیوندید.
ما را در Google و Google News دنبال کنید.
