Ученые Университета Таксиги (США) разработали технологию, позволяющую повысить прочность биопластика с помощью яичной скорлупы.
Пластмасса и ее производные, изготовленные из нефтепродуктов, обладают хорошей прочностью и гибкостью, но разлагаются несколько столетий. Поэтому американские ученые предприняли попытку разработать биоразлагаемый пластик, обладающий при этом всеми положительными характеристиками обычной пластмассы.
Для повышения гибкости и прочности биопластика была выбрана яичная скорлупа. Несмотря на то, что ее можно легко повредить, скорлупа на удивление прочна. Более того, каждый ее грамм прочен как камень, кирпич и бетонные арки, которые поддерживают древние римские акведуки.
Поэтому для получения биопластика исследователи разработали специальную смесь, в состав которой входят мельчайшие частицы скорлупы. После экспериментов с различными пластиковыми полимерами команда остановилась на следующем соотношении: 70% полибутирата адипат терефталата (PBAT) — нефтяного полимера, и 30% полимолочной кислоты (PLA) — полимера, полученного из возобновляемых ресурсов, таких как кукурузный крахмал. Хотя PBAT является пластмассой на нефтяной основе, он начинает разлагаться всего через три месяца после попадания в почву. Единственным недостатком полученной смеси была ее чрезмерная твердость. Чтобы исправить это, ученые создали наночастицы из яичной скорлупы (материала пористого, легкого и способного быстро разлагаться).
Для получения наночастиц необходимо измельчить яичную скорлупу, а затем фрагменты оболочки подвергнуть воздействию ультразвуковых волн, которые, собственно, и разрушают их до размера наночастиц. Небольшая часть этих частиц затем добавляется к смеси биопластика. Результат — биопластик на 700% более гибкий, чем его «безяичные» аналоги.
По мнению исследователей, технология может быть применена при производстве розничной упаковки, продуктовых мешков и пищевых контейнеров и стать отличной альтернативой другим упаковочным материалам.
Команда университета представит свои исследования на заседании Американского химического общества, а также продолжит изучать потенциал наночастиц яичной скорлупы для улучшения заживления ран, регенерации костной ткани и улучшения свойств лекарств.
