Японские ученые из Университета Осаки представили биоразлагаемый пластик, сделанный из растений. Об этом пишет New Atlas.

Сейчас в мире существует несколько типов биоразлагаемого пластика, однако у них есть несколько недостатков — они хуже по сравнению с обычным пластиком, их производство в несколько раз дороже обычного, и продукты из них можно производить в ограниченном количестве.

Кроме того, специалисты Гринписа отмечают, что биоразлагаемые полимеры продолжают вредить природе и не спасут планету от пластикового загрязнения, поскольку оксоразлагаемые пакеты распадаются на пластик, а пакеты из кукурузы не разлагаются в условиях свалки.

Японские ученые сделали альтернативный тип биоразлагаемого пластика из целлюлозных нановолокон и крахмала. Пакеты из этого полимера имеют водостойкость и высокую прочность, однако разлагаются при длительном нахождении в условиях морской воды.

Кроме того, при производстве этого типа пластика не используется нефть, а значит, не выделяются парниковые газы.

По словам ученых, в ближайшее время они собираются запустить массовое производство своих пакетов и из крахмала.

КОНЕЦ ВРЕДНОМУ ПЛАСТИКУ – РАЗРАБОТАН МАТЕРИАЛ, КОТОРЫЙ МОЖНО ПЕРЕРАБАТЫВАТЬ БЕСКОНЕЧНО!

Пластик – один из самых опасных материалов для живой природы. По причине его выбросов в зелёные насаждения и моря ежегодно гибнут тысячи живых существ. Период полураспада может достигать 500 лет. Создаются условия, при которых выбрасывать пластик некуда, а вторичная переработка доступна далеко не всегда. Кажется, в безвыходной ситуации появилось решение.

Небольшая предыстория

На начальном этапе учёных всего мира заботило изобретение материала с максимально широким спектром использования. О проблемах утилизации никто не думал, по крайней мере в приоритете они не стояли. Со временем исследователям удалось создать пластик, который представляет собой мономер – цепочка из подобных соединений. В них вносятся всевозможные добавки для улучшения конкретных свойств материала в зависимости от его предназначения.

Во время рециркуляции (переработки) оказалось относительно несложно привести к разрушению мономеров и полимеров на их основе. Основная проблема заключается в добавках. Большинство из них приводят к появлению высокопрочных и беспорядочных связей с основными веществами пластика. Из-за сложности прогнозирования химической формулы пластмассы, практически невозможно создать эффективный и недорогой способ её разрушения. 

Что изобрели учёные?

Исследователи из Лабаратории Беркли научились создавать новый вид пластмассы, который назвали дикетоенамин. Соединение появляется в результате соединения трикетона и амина. На этапе создания длинных нитей состав преобразуется в поли-дикетоенамин или ПДК. Особенность вещества в простоте его разрушения при использовании большинства кислот. Благодаря возможности уничтожения полимерной основы, материал разбивается на изначальные компоненты.

Последующие тесты выявили, что добавки практически не оказывают влияния на деградацию ПДК. В материал без ущерба для рециркуляции можно вносить вещества для предотвращения химических реакций, повышения устойчивости к нагреву и загрязнениям.

Скоро ли появится дикетоенамин в магазинах?

В теории – дикетоенамин является универсальным материалом, который подходит для бесконечной переработки. Сразу после потери ценности готового изделия, его можно сдавать на рециркуляцию. Правда, при условии, что материал не был окрашен и не вступал в контакт с другими стойкими соединениями. 

В реальной жизни ПДК всё ещё является лабораторным образцом, он неприменим для реального использования. Вряд ли кто-то захочет пользоваться бутылкой из пластика, который может случайно рассыпаться на куски. Да и пластиковая посуда будет практически одноразовой, в лучшем случае выдержит около 10 циклов мойки. В один момент чистящее средство разрушит соединения пластика. При высокой степени бережливости любой предмет из ПДК может продержаться до 20 циклов использования.

Прогнозы о появлении ПДК в реальной жизни делать сложно, но в ближайшие 2-3 года материал вряд ли появится на прилавках. Более реальным кажется прогноз на 5 лет. Несмотря на лёгкость переработки пластика, процесс его создания все равно потребует сложное оборудование. Может расщепить поли-дикетоенамин и получится в домашних условиях, но создать форму и придать прочность без подходящих технологий невозможно.

Сегодня ПДК можно назвать лишь крайне перспективным материалом. После доработки, улучшения долговечности и стабилизации, он может стать решением экологической катастрофы. Однако, работы с материалом ещё много. Мир рассчитывает на создание пластика, который можно будет применять в автомобиле- и авиастроении, строительстве и прочих сферах.

Изобретение, достойное Нобелевской премии: ученые в России создали разлагаемый в природе пластик

Ученые Российского экономического университета им. Плеханова (РЭУ им. Плеханова) создали материал на основе полиэтилена, способный разлагаться в естественной среде. Статья о прорывном изобретении вышла в научном журнале Inorganic Materials: Applied Research. 

Несмотря на растущую проблему пластикового загрязнения в мире, биоразлагаемые полимеры применяют сегодня только в ряде областей медицины и биологии. Основная масса производимого во всем мире пластика остается неразлагаемой, десятки лет сохраняясь в окружающей среде.

Ученые РЭУ им. Плеханова провели ряд успешных опытов по изменению структуры полиэтилена, им удалось добиться эффекта биоразложения, сохранив при этом стоимость и свойства полиэтилена на уровне обычных пластиков, отмечает РИА "Новости".

"Придание пористости и введение наполнителей природного происхождения - измельченной древесины или крахмала - позволяют создать водопоглащающую среду, в которой быстро размножаются главные агенты разложения - микроорганизмы", - пояснил заведующий кафедрой химии инновационных материалов и технологий РЭУ Анатолий Попов.

Разработанный композиционный материал не имеет аналогов в мире. Испытания, в том числе в грунте, показали успешность выбранного подхода. "При механическом тестировании материал продемонстрировал оптимальные эксплуатационные характеристики, а натурные испытания в грунте выявили за три года снижение массы образца на 20%", - подчеркнула соавтор исследования Елена Григорьева.

Ученые намерены подробнее изучить влияние окружающей среды на разложение, а также определить влияние органических наполнителей на свойства полимера, что позволит подготовить технологию к выходу на рынок.                                                  

Моль научилась питаться пластиковым мусором 

Пока человечество безуспешно борется с проблемой пластикового загрязнения, мать-природа уже все сделала за нас. Исследователи обнаружили моль Galleria mellonella, личинки которой, как оказалось, с удовольствием пожирают полиэтилен.

В 2017 году группа ученых случайно выяснила, что «восковые черви» — молодь экзотической моли — проели дыры в пластиковых пакетах, чего раньше не случалось. Озадаченные Паоло Бомбелли и Кристофер Хоу все-таки довезли их до лаборатории и поместили на полиэтиленовую пленку, где воочию смогли наблюдать за тем, как пируют личинки. В результате оказалось, что за 12 часов сотня червяков смогла проглотить 92 мг материала. Нам это количество кажется не слишком большим, однако знаменитые микробы, разлагающие пластик, справляются с этой задачей намного менее эффективно.

Как же личинки научились есть пластик? Ответ на эту загадку кроется в уникальной физиологии особей данного вида. G. mellonella называют «восковой молью» за то, что в естественной среде обитания ее личинки питаются пчелиным воском. Самка откладывает яйца прямо в улей, где ее паразитическое потомство начинает питаться плодами трудов пчелиного роя. Воск — это ни что иное, как набор разнообразных липидов, полимерная структура которых во многом схожа с полиэтиленом. Так что личинкам оказалось довольно просто адаптироваться к новому рациону: они не просто проедают дыры в пластике, но и усваивают его, извлекая энергию для роста и дальнейшего развития. К тому же, питаться пластиковым мусором безопаснее, чем жить в улье, где пчелы в любой момент могут раскрыть паразитов и избавиться от них.

Исследователи надеются, что точный биохимический анализ пищеварения личинок восковой моли поможет создать универсальное средство для утилизации пластикового мусора. Но даже если этого не произойдет, то личинки и сами справятся с этой задачей. Кроме того, ученые не исключают, что в ближайшее время и другие виды перейдут на пластиковую диету в попытках адаптироваться к новым условиям.