 Το πάλαι ποτέ “θαυματουργό” πλαστικό είναι ένα υλικό που όταν απελευθερωθεί στο περιβάλλον δεν βιοδιασπάται προκαλώντας ρύπανση των υδάτων και των ωκεανών με πολύ αρνητικό αντίκτυπο στην άγρια ζωή.
Παρότι έχει προβληθεί ως λύση η παραγωγή βιοπλαστικού
απόÂ ανανεώσιμα ή βιοδιασπώμενα υλικά, στις περισσότερες περιπτώσεις οι λύσεις αυτές απαιτούν την παραγωγή ή καλλιέργεια πρωτογενούς βιομάζας, όπως δέντρα και ειδικοί καρποί, με μεγάλο περιβαλλοντικό, αλλά και κοινωνικό αντίκτυπο αφού εκτοπίζονται καλλιέργειες τροφίμων.
Ωστόσο, μια ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου Wyss στο Χάρβαρντ αναπτύσσει ένα νέο βιοπλαστικό από κιτοζάνη, μια μορφή χιτίνης από κελύφη γαρίδων.
Οι χιτίνες είναι φυσικά πολυμερή και εκτιμάται ότι είναι η δεύτερη σε αφθονία οργανική ουσία στον πλανήτη μας.
Το υλικό αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή μεγάλων και περίπλοκων τρισδιάστατων δομών με συμβατικές τεχνικές παραγωγής όπως η χύτευση.
Το νέο πλαστικό όχι μόνο προέρχεται από ένα οργανικό απόβλητο όπως το κέλυφος της γαρίδας, αλλά και διασπάται σε αβλαβή, ακόμα και ωφέλιμα υλικά για το έδαφος εντός διαστήματος δύο εβδομάδων.
“Είναι επείγουσα η ανάγκη σε πολλούς κλάδους για την παραγωγή βιώσιμων υλικών τα οποία μπορούν να παραχθούν σε μαζική κλίμακα. Η μέθοδός μας, η οποία μπορεί να αναπαραχθεί σε μεγαλύτερη κλίμακα, δείχνει ότι η κιτοζάνη δύναται να εξελιχθεί σε βιώσιμο βιοπλαστικό ικανό να υποκαταστήσει τα συμβατικά πλαστικά σε πλήθος βιομηχανικών εφαρμογών” αναφέρει ο Ντον Ίνγκμπερ, καθηγητής Βιομηχανικής στη Σχολή Μηχανικής και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Χάρβαρντ.
Το υλικό αυτό αποτελεί μετεξέλιξη ενός παλαιότερου που είχε αναπτύξει η ερευνητική ομάδα πριν από μερικά χρόνια και το οποίο έφερε την ονομασία “Shrilk” (καθώς είχε κατασκευαστεί από χιτίνη κέλυφους γαρίδας [shrimp] και μια πρωτεΐνη του μεταξιού [silk]).
Οι επιστήμονες αφαίρεσαν την πρωτεΐνη του μεταξιού για λόγους κόστους.
Μια από τις προκλήσεις που συνάντησαν ήταν η παραγωγή της κιτοζάνης με μια μέθοδο που θα διατηρούσε τη φυσική ακεραιότητα της μοριακής δομής της και τις ισχυρές μηχανικές της ιδιότητες και θα την καθιστούσε ικανή να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικές εφαρμογές.
Σε πρώτη φάση οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα πολυμερές που συρρικνωνόταν με συνέπεια να χάνει το σχήμα του μετά τη διαδικασία της χύτευσης.
Με στόχο να κατασκευάσουν ένα σκληρό και διάφανο υλικό, οι ερευνητές πρόσθεσαν κονιορτοποιημένο ξύλο κατά τη διαδικασία της χύτευσης (ένα υποπροϊόν της επεξεργασίας το ξύλου). Το αποτέλεσμα ήταν ένα υλικό το οποίο μπορούσε να χυτευθεί σε τρισδιάστατη μορφή με εντυπωσιακή ακρίβεια.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε την προηγούμενη εβδομάδα στην επιθεώρηση Macromolecular Materials & Engineering journal.
Δείτε το video!