Ученые создали натуральный пластик для упаковки из пищевых отходов
Исследователи превратили сахара из пищевых отходов в натуральные пластиковые пленки, которые однажды могут заменить упаковку на нефтяной основе. Это предлагает компостируемую альтернативу обычным пластикам для пищевой и сельскохозяйственной пленки, такой как упаковка для силоса.
При ежегодном мировом производстве пластика, превышающем 400 миллионов метрических тонн, исследование Университета Монаша демонстрирует потенциал нового типа биоразлагаемого пластика путем преобразования сахаров из пищевых отходов в биополимеры полигидроксиалканоатов (PHA).
Исследование опубликовано в журнале Microbial Cell Factories.
Путем отбора различных бактериальных штаммов и смешивания их полимеров ученые получили пленки, которые ведут себя как обычные пластики и могут формоваться в другие формы или твердые изделия.
Исследование под руководством Эдварда Аттенборо и доктора Леони ван 'т Хаг из Департамента химического и биологического инжиниринга предоставляет основу для разработки биопластиков для термочувствительной упаковки, медицинских пленок и других продуктов, решая глобальную проблему одноразового пластикового мусора.
Исследовательские группы кормили две почвенные бактерии — Cupriavidus necator и Pseudomonas putida — тщательно сбалансированной «диетой» из сахаров с правильной смесью солей, питательных веществ и микроэлементов.
Когда микробы «отъелись», они начали накапливать натуральный пластик внутри своих клеток. Затем ученые «выдоили» этот пластик с помощью растворителей, отлили его в ультратонкие пленки толщиной около 20 микрон и протестировали их растяжимость, прочность и поведение при плавлении.
«Это исследование демонстрирует, как пищевые отходы могут быть преобразованы в устойчивые, компостируемые ультратонкие пленки с настраиваемыми свойствами. Универсальность PHAs означает, что мы можем заново представить материалы, на которые полагаемся каждый день, без экологических издержек обычных пластиков», — сказал г-н Аттенборо.
«Настраивая эти натуральные пластики для различных применений, мы открываем дверь для устойчивых альтернатив в упаковке, особенно там, где они могут компостироваться вместе с пищевыми или сельскохозяйственными отходами».
Сравнивая жесткий пластик, произведенный C. necator, с более мягкой и гибкой версией от P. putida, исследование показывает, как смешивание двух типов позволяет настраивать свойства пленки, такие как кристалличность и температура плавления, сохраняя при этом прочность и гибкость.
Команда сотрудничает с промышленными партнерами, включая Enzide и Great Wrap, через центры ARC RECARB и VAP, для разработки биоразлагаемой упаковки и медицинских решений с потенциальными коммерческими применениями.
Исследование основывается на более ранней работе, которая продемонстрировала потенциал этих материалов в качестве устойчивых систем доставки лекарств.