Мы используем пластмассы практически во всех сферах нашей жизни. Эти материалы дешевы в производстве и невероятно устойчивы. Проблема возникает, когда мы заканчиваем использовать пластик — он может сохраняться в окружающей среде в течение многих лет. Со временем пластик распадается на более мелкие фрагменты под названием микропластики, которые могут представлять значительную опасность для окружающей среды и здоровья людей. Наилучшим решением было бы использование биоразлагаемых пластиков, но многие из них не предназначены для разложения в условиях домашнего компостирования. Их необходимо перерабатывать в коммерческих компостных установках, которые доступны не во всех регионах страны. Группа специалистов под руководством исследователей из Университета Вашингтона разработала новые биопластики, которые разлагаются в те же сроки, что и банановая кожура в компостном контейнере на заднем дворе. Эти биопластики полностью состоят из порошкообразных клеток сине-зеленых цианобактерий, известных также как спирулина. Группа использовала тепло и давление для придания порошку спирулины различных форм, что совпадает с технологией производства обычных пластмасс. Биопластики, полученные группой UW, по своим механическим свойствам сопоставимы с одноразовыми пластмассами, полученными из нефти. Результаты исследования опубликованы 20 июня в журнале Advanced Functional Materials.
Исследователи решили использовать спирулину для производства биопластиков по нескольким причинам. Во-первых, ее можно выращивать в больших масштабах, поскольку люди уже используют ее для производства различных продуктов питания и косметики. Кроме того, клетки спирулины в процессе роста поглощают углекислый газ, что делает эту биомассу углеродно-нейтральным или потенциально углеродно-отрицательным сырьем для производства пластиков.
При создании пластмассовых изделий часто используется тепло и давление для придания пластику нужной формы. Команда UW применила аналогичный подход к созданию биопластика.
Другие исследователи уже использовали спирулину для создания биопластиков, но биопластики, полученные исследователями UW, гораздо прочнее и жестче, чем предыдущие попытки. Команда UW оптимизировала микроструктуру и связи в этих биопластиках, изменяя условия их обработки — температуру, давление и время пребывания в экструдере или горячем прессе — и изучая структурные свойства полученных материалов, включая их прочность, жесткость и вязкость. Эти биопластики еще не готовы к промышленному использованию. Например, несмотря на свою прочность, эти материалы все еще остаются достаточно хрупкими. Другая проблема заключается в том, что они чувствительны к воде.
Команда решает эти проблемы и продолжает изучать фундаментальные принципы, определяющие поведение этих материалов. Исследователи надеются разработать дизайн для различных ситуаций, создав целый ряд биопластиков. Это будет аналогично разнообразию существующих пластмасс на нефтяной основе. Новые разработанные материалы также пригодны для вторичной переработки.
10.07.2023 |
Экология
Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода | |
Новое исследование, проведенное Университетом ... |
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры | |
В новой работе, опубликованной в журнале ... |
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата | |
Виноград, выращиваемый для производства в... |
FB&B: Побочный продукт пива поможет перерабатывать металлические отходы | |
Когда мы перерабатываем электронные устро... |
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники | |
Команда из Европы работает с деревом... |
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины | |
Леса играют важнейшую роль в улавливании ... |
CRC: Сырой глицерин в качестве субстрата для дрожжей дает двойную выгоду | |
Использование сырого глицерина для синтез... |
Nature Comm: Солончаки и болота в 2 раза эффективнее смягчают парниковый эффект | |
Мангровые леса и солончаки поглощают боль... |
Functional Ecology: Чем разнообразнее лес, тем он лучше противостоит ураганам | |
Европейские леса с большим разнообразием ... |
Открытие позволит получать экологически чистый и экономически выгодный водород | |
Разработана прорывная технология, позволяющая ... |
Инновационный компонент очистителей воздуха обещает воздух без вредных примесей | |
Исследователи из Университета Бата изобре... |
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике | |
Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим... |
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении | |
Изменение климата может представлять большую о... |
Newswise: Потребители голосуют за консервативную, но не самую экологичную тару | |
Что бы вы предпочли скорее &mda... |
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных | |
Прибрежные леса в Японии преимущественно ... |
PRL: Новая концепция откроет тайны синхронизации в турбулентной динамике | |
Прогнозирование погоды важно для различны... |
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата | |
Центральные особенности эволюции человека могу... |
Environmental Pollution: ИИ прогнозирует влияние микропластика на свойства почвы | |
Пластиковые отходы и их накопление в... |
Ученые требуют сохранить тропические леса Азии, чтобы избежать катастрофы | |
Группа международных ученых под руководст... |
Ртуть в тропиках — скрытая опасность | |
Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на... |
JACS: Ученые придумали, как превратить пластиковый мусор в химическое сокровище | |
Одноразовый пластик — одна из ... |
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов | |
Бразильские исследователи протестировали фоток... |
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды | |
В ходе исследования, которое может улучшить пр... |
Чувствительность лесов к засухе повышает их уязвимость к изменению климата | |
Грядущий праздничный сезон приносит удивительн... |
PLOS ONE: Разработана система для предотвращения потери природных ресурсов | |
Группа ученых по устойчивому развитию из&... |
Nature CE&E: Подсечно-огневое земледелие может увеличить биоразнообразие лесов | |
Подсечно-огневое земледелие, практикуемое мног... |
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед | |
Готовясь к зиме многие американцы столкну... |
Science: Ученые разгадали геологическую загадку, которой 200 лет | |
В течение 200 лет ученым не удавалос... |
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны | |
Международная группа ученых предостерегла от&n... |