Ученые нашли альтернативы традиционным пластикам
Отходы пищевого производства, такие как кофейная гуща, кожура томатов и глютен (группа белков, называемых также клейковиной, содержащихся в семенах злаковых) предложили применять в качестве исходных ингредиентов для полимерных материалов европейские ученые, сообщает 15 февраля сайт Американского химического общества (ACS).
Результаты исследования разработанных новых продуктов, изготовленных из этих возобновляемых ресурсов, авторы представили в трех статьях, недавно опубликованных в журналах ACS.
В журнале открытого доступа ACS Omega была опубликована статья итальянских и испанских ученых «Сырье PLA с наполнителем из отработанной кофейной гущи для новой технологии аддитивного производства крупноформатных изделий методом экструзии».
Исследователи создали материал для широкоформатной 3D-печати, смешав остатки использованного молотого кофе с полимолочной кислотой биологического происхождения. Для доказательства применимости данной концепции команда использовала созданный ими пластиковый композит для 3D-печати столика-подставки в натуральную величину.
В статье авторы напоминают, что потребление кофе представляет собой хорошо устоявшийся рынок, поскольку ежедневное потребление кофе в мире составляет около 3 миллиардов чашек.
Использовать кожуру томатов для изготовления высокотехнологичного биопластика предложила команда ученых из Нанта, Франция, в статье «От биопереработки томатных выжимок до полукристаллических полиэфирных структур на биологической основе с памятью формы», опубликованной в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
В статье авторы подробно описывают метод получения полиэфирного пластика бледно-желтого цвета на основе томатной кожуры, который запоминает свою прежнюю форму. Для проверки предложенного метода было изготовлено кольцо из нового материала.
В процессе исследования этого материала кольцо было деформировано при высокой температуре, а затем помещено в ванну с водой, нагретой до 60 градусов Цельсия, и там оно вернуло себе первоначальную форму.
Команда химиков из стокгольмского Королевского технологического института в Швеции и их коллег из Университета Севильи в Испании создала композит на основе пшеничного глютена — побочного продукта производства пшеничного крахмала — и углеродного волокна.
Результаты исследования этого нового материала авторы представили в статье «Биоразлагаемые глютеновые биокомпозиты, армированные волокнами, для замены пластиков на основе ископаемого сырья», опубликованной в журнале открытого доступа ACS Omega.
Эксперименты, описанные в статье, доказывают, что материал на основе глютена с добавкой 10% углеродного волокна по прочности соответствовал пластику на основе ископаемого топлива, но при этом биоразлагался в почве за 30 дней и не оказывал отрицательного воздействия на прорастание и рост семян трав.
Команда утверждает, что описанный ими метод изготовления композита позволит придавать будущим изделиям любую форму и размер.
