Transparentpapier hält kochendes Wasser zurück und zersetzt sich innerhalb von Monaten

Fortschrittliche Materialien

Redaktion der Website für technologische Innovationen - 28.04.2025

Objekte unterschiedlicher Dicke aus papierbasiertem Material. [Bild: Noriyuki Isobe et al. - 10.1126/sciadv.ads2426]

Nur Zellulose

Ein großer Durchbruch auf dem Weg zum Ersatz problematischer Einwegbecher und -strohhalme: Forscher haben ein biologisch abbaubares Material entwickelt, das transparent ist und Flüssigkeiten mehrere Stunden lang aufnehmen kann – sogar kochendes Wasser.

Und wenn es nicht ordnungsgemäß recycelt wird und auf dem Meeresboden landet, zersetzt es sich in weniger als einem Jahr auf natürliche Weise, sagen Noriyuki Isobe und Kollegen von mehreren Institutionen in Japan.

Grundlage des neuen Materials ist ein Zellulose-Hydrogel, ähnlich dem, das bei der Papierherstellung verwendet wird. Nach dem Trocknen wurde das Material mit einer wässrigen Lithiumbromidlösung behandelt, wodurch die Zellulose gezwungen wurde, in die gewünschten Formen zu erstarren. Ganz einfach: Das transparente Material besteht fast ausschließlich aus Zellulose.

Die Forscher weisen darauf hin, dass die Endprodukte so dünn wie die Wände eines Plastikbechers oder so dick wie gewünscht sein können.

Tests zeigten, dass das Material auch als Strohhalm gut funktionierte und keine Anzeichen eines Versagens aufwies, wie man es bei den heute erhältlichen Papierstrohhalmen sieht. Becher aus dem reinen Material zeigten erst nach drei Stunden Anzeichen von Undichtigkeiten. Das Team hat nun jedoch eine Beschichtung aus Pflanzenharz identifiziert, die sie auslaufsicher macht.

Die Herstellung ist sehr einfach (oben), das Recycling ist vollständig, lediglich die Transparenz geht etwas verloren (unten). [Bild: Noriyuki Isobe et al. - 10.1126/sciadv.ads2426]

Recycelbar und biologisch abbaubar

Der Recyclingtest zeigte, dass die Gegenstände problemlos vollständig wiederverwendet werden können, allerdings verlieren neue Gegenstände aus dem wiederverwendeten Material an Transparenz.

Abschließend testete das Team die biologische Abbaubarkeit des Materials in einer Meeresumgebung. Sie stellten mehrere Blätter des transparenten Papiers her und platzierten einige in flachem Wasser und andere an sehr tiefen Stellen – aufgrund der niedrigen Temperaturen dauert es in großen Tiefen länger, bis die Materialien zerfallen. Das neue Material zersetzte sich jedoch in weniger als 12 Monaten in den tiefsten Teilen des Ozeans vollständig.

Das Team hofft, dass das neue transparente Papier als Ersatz für aktuelle Lebensmittelverpackungen, Einwegbecher und Strohhalme eingesetzt wird.

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