Ученые разработали биопластик, разлагающийся при комнатной температуре

Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе нашли решение обеих проблем, вдохновившись обычными листьями. Еще до изобретения пластика люди заворачивали пищу в листья, которые быстро разлагались благодаря целлюлозным клеточным стенкам. Химические инженеры университета решили применить целлюлозные нановолокна для производства биопластика.

Технология была разработана на основе работы с двумя наиболее перспективными видами биопластика. В исследовании, опубликованном ранее в этом году в журнале Green Chemistry, команда применила созданную ими структуру целлюлозных нановолокон, вдохновленную листьями растений, чтобы повысить прочность и способность к разложению полигидроксибутрата (ПГБ) – пластика на основе крахмала. Они также адаптировали эту технологию для полимолочной кислоты (ПЛА), что подробно изложено в новой статье в Nature Communications.

Пластиковая упаковка – это индустрия с оборотом 23,5 миллиарда долларов, где основную долю занимают полиэтилен и полипропилен – нефтяные полимеры, распадающиеся на опасные микропластики. Ученые разработали усовершенствованный биопластик под названием LEAFF (многослойная, экологичная, функциональная и улучшенная пленка), превратив PLA в упаковочный материал, способный разлагаться при комнатной температуре. Благодаря своей структуре LEAFF обладает важными качествами – низкой проницаемостью для воздуха и влаги, что помогает дольше сохранять свежесть продуктов, а также пригодной для печати поверхностью. Это упрощает производство, устраняя необходимость в отдельных этикетках и делая биопластик более доступным.

Ключевая инновация заключалась во внедрении в биопластик целлюлозной структуры – фибрилл, скопированных инженерами из природы. Эта биомиметическая конструкция позволила преодолеть основные технические ограничения биопластиков, расширив их возможные сферы применения.