ابداع پلاستیک گیاهی با توانایی تبدیل شدن به قند

طراحی پلاستیک گیاهی قوی در محیط که به قند تبدیل می شود.

به گزارش باشگاه خبرنگاران به نقل از نیواطلس، پلاستیک ها مواد سخت و چندمنظوره ای هستند که در زمان استفاده عالی هستند، ولی وقتی در محیط قرار می گیرند چندان خوب نیستند. دانشمندان در EPFL اکنون یک ماده پلاستیکی جدید ساخته اند که از مواد زاید گیاهی به دست می آید و میتواند به صورت شیمیایی بازیافت شود یا به قند های بی ضرر در محیط تجزیه شود.

این ماده جدید استحکام قابل مقایسه با پلاستیک خود را از لیگنین، پلیمری زیستی که دیواره سخت سلول های گیاهی را می سازد، به دست می آورد.

در کار قبلی، تیم EPFL روشی را برای پختن مواد گیاهی غیرخوراکی مانند چوب و پوست در مواد شیمیایی ارزان قیمت ابداع کرد که لیگنین را استخراج کرده و آنرا برای تولید مواد اولیه پلاستیکی پایدار نگه می دارد. در مطالعه جدید، محققان از یک ماده شیمیایی متفاوت، ولی مرتبط برای ساخت یک پلاستیک زیستی همه کاره تر استفاده کردند.

لورنز مانکر، نویسنده اول این مطالعه گفت: با استفاده از یک آلدئید متفاوت- اسید گلایوکسیلیک به جای فرمالدئید- می توانیم به سادگی گروه‌های چسبنده را روی دو طرف مولکول های قند بچسبانیم که سپس به آن ها اجازه می دهد تا به عنوان بلوک های سازنده پلاستیک عمل کنند.

با استفاده از این روش ساده، می توانیم تا ۲۵ درصد از وزن زباله های کشاورزی یا ۹۵ درصد شکر خالص را به پلاستیک تبدیل کنیم.

بیوپلاستیک به دست آمده بسياري از خواص مطلوب پلاستیک های معمولی را نشان داد. این بیوپلاستیک میتواند تا دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد (۲۱۲ درجه فارنهایت) را تحمل کند، استحکام کششی تا ۷۷ مگاپاسکال، سفتی تا ۲۵۰۰ مگاپاسکال دارد و موانع قوی برای اکسیژن و بخار آب ایجاد می کند.

سازگاری با محیطزیست مواد به ایجاد آن محدود نمی شود- دفع آن نیز طبیعت دوست است. با استفاده از از فرآیندی که در حال حاضر برای بازیافت این پلاستیک ها که PET نامیده می شود و استفاده شده، می توان آن را به صورت شیمیایی بازیافت کرد، و اگر وارد محیط زیست شود، به جای میکروپلاستیک ها، به قند های گیاهی تشکیل دهنده خود تجزیه می شود.

جرمی لوترباچر، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: پلاستیک خواص بسیار هیجان انگیزی دارد، به ویژه برای کاربرد هایی مانند بسته‌بندي مواد غذایی.

آنچه که پلاستیک را منحصر به فرد می کند، وجود ساختار شکر دست نخورده است. این امر ساخت آنرا بسیار آسان می کند، زیرا نیازی نیست آنچه را که طبیعت به شما می دهد تغییر دهید و تجزیه آن ساده است، زیرا میتواند به مولکولی که قبلاً در طبیعت فراوان است بازگردد.

این تحقیق در مجله Nature Chemistry منتشر شده است.