ابداع پلاستیکی گیاهی که به شکر تبدیل میشود
دانشمندان موفق به توسعه یک نوع پلاستیک گیاهی شدهاند که بهاندازه پلاستیک PET قویست و مهمتراینکه در محیط به شکر تبدیل میشود. بهگزارش نیو اطلس؛ پلاستیکها مواد سخت و چندمنظورهای هستند که برای استفادههای مختلف یک گزینه عالی هستند؛ اما وقتی دفع میشوند و در محیط زیست قرار میگیرند، برای آن خوب نیستند. اکنون دانشمندان در دانشگاه «اکول پلیتکنیک فدرال لوزان»(EPFL) اکنون یک ماده پلاستیکی جدید شبیه به «PET» ساختهاند که از مواد زائد گیاهی بهدست میآید و میتواند بهصورت شیمیایی بازیافت شود یا در محیط به قندهای بیضرر تجزیه شود. PET یک ترکیب شیمیاییست که معمولاً به اختصار PET ، PETE یا PETP یا PET-P نوشته میشود و رایجترین رزین پلیمری ترموپلاستیک از خانواده پلیاستر است و در الیاف لباس، ظروف مایعات و مواد غذایی و ترموفرمینگ برای تولید و در ترکیب با الیاف شیشه برای رزینهای مهندسی کاربرد دارد. اما ماده جدید ابداعی محققان این مطالعه، استحکام قابلمقایسه با پلاستیک خود را از «لیگنین» که یک پلیمر زیستیست که دیواره سخت سلولهای گیاهی را میسازد، بهدست میآورد. این تیم در کار قبلی خود روشی را برای تولید مواد گیاهی غیرخوراکی مانند چوب و پوسته درخت در مواد شیمیایی ارزان قیمت ابداع کرد که «لیگنین» را استخراج کرده و برای تولید مواد اولیه پلاستیکی پایدار نگه میدارد. اکنون در این مطالعه جدید، محققان از یک ماده شیمیایی متفاوت اما مرتبط برای ساخت یک پلاستیک زیستی همهکاره استفاده کردهاند. «لورنز مانکر» نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «بااستفادهاز یک آلدئید متفاوت - اسید گلیوکسیلیک به جای فرمالدئید - میتوانیم بهسادگی گروههای چسبنده را روی دو طرف مولکولهای قند بچسبانیم که سپس به آنها اجازه میدهد تا بهعنوان بلوکهای سازنده پلاستیک عمل کنند. بااستفادهاز این روش ساده میتوانیم تا ۲۵درصد وزن زبالههای کشاورزی یا ۹۵درصد شکر خالص را به پلاستیک تبدیل کنیم». بیوپلاستیک یا پلاستیک زیستیِ بهدست آمده بسیاری از خواص مطلوب پلاستیکهای معمولی را نشان میدهد. این ماده میتواند تا دمای ۱۰۰درجهسانتیگراد را تحمل کند، استحکام کششی تا ۷۷مگاپاسکال، سختی تا ۲۵۰۰مگاپاسکال دارد و مانعی قوی برای اکسیژن و بخار آب است. همچنین همهکاره است و تیم تحقیقاتی نشان داد که میتوان از آن برای ساخت نوار بستهبندی، رشتههایی برای چاپ سه بعدی یا الیافی که میتوانند به پارچه تبدیل شوند، استفاده کرد. سازگاری این ماده با محیط زیست، به ایجاد آن محدود نمیشود؛ بلکه دفع آن نیز سبز است و با استفاده از فرآیندی که درحالحاضر برای بازیافت پلاستیکهای PET استفاده میشود، میتوان آنرا بهصورت شیمیایی بازیافت کرد و اگر وارد محیط زیست شود، بهجای میکروپلاستیک، به قندهای گیاهی تشکیل دهنده خود تجزیه میشود. بیوپلاستیکهای گیاهی زیادی درحال توسعه هستند و شرکتهای بزرگی مانند «لگو» و «کوکاکولا» درحال آزمایش آنها در محصولات خود هستند؛ اما مانند دیگر پیشرفتها، هنوز موانعی وجود دارد که باید قبل از اینکه بتوان آنها را به تولید انبوه رساند، بر آنها غلبه کرد؛ اما دراینمورد، تیم تحقیقاتی میگوید که شیمی ساخت این بیوپلاستیک جدید، سادهتر از سایرین است و از مواد شیمیایی ارزانقیمت استفاده شده است و درحالحاضر درحال استفاده گسترده است. «جرمی لوترباچر» نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «این نوع پلاستیک، دارای خواص بسیار هیجانانگیزی، بهویژه برای کاربردهایی مانند بستهبندی مواد غذاییست و چیزی که آنرا منحصربهفرد میکند، وجود ساختار شکر دستنخورده در آن است. این امر، تولید آن را بسیار آسان میکند؛ زیرا نیازی نیست آنچه را که طبیعت به شما میدهد، تغییر دهید و تجزیه آن را ساده میکند؛ زیرا میتواند بهشکل مولکولی که در طبیعت فراوان است، بازگردد». اینتحقیق در مجله Nature Chemistry منتشر شده است.