Прозрачная бумага удерживает кипяток и портится за несколько месяцев

Продвинутые материалы

Редакционная группа сайта «Технологические инновации» - 28.04.2025

Прозрачный целлюлозный материал удерживает кипящую воду и разлагается за месяцы

Предметы различной толщины, изготовленные из материала на бумажной основе. [Изображение: Нориюки Исобе и др. - 10.1126/sciadv.ads2426]

Только целлюлоза

Исследователи совершили крупный прорыв в замене проблемных одноразовых стаканчиков и трубочек: они разработали биоразлагаемый материал, который прозрачен и может удерживать жидкости в течение нескольких часов, даже кипящую воду.

А если его не переработать должным образом и он окажется на дне океана, то он разложится естественным образом менее чем за год, говорят Нориюки Исобе и его коллеги из нескольких институтов в Японии.

Основой нового материала является целлюлозный гидрогель, аналогичный тому, что используется в производстве бумаги. После высыхания материал обрабатывался водным раствором бромида лития, что заставляло целлюлозу затвердевать, придавая ей желаемые формы. Все просто: прозрачный материал изготовлен почти исключительно из целлюлозы.

Исследователи отмечают, что конечные продукты могут быть тонкими, как стенки пластикового стаканчика, или настолько толстыми, насколько это необходимо.

Испытания показали, что материал также хорошо подходит в качестве соломинки, не имея никаких признаков разрушения, характерных для бумажных соломинок, доступных сегодня. Чашки, изготовленные из чистого материала, начали протекать только через три часа, но теперь команда обнаружила растительное смоляное покрытие, которое делает их герметичными.

Производство очень простое (вверху), а переработка полная, теряется лишь небольшая прозрачность (внизу). [Изображение: Нориюки Исобе и др. - 10.1126/sciadv.ads2426]

Поддается вторичной переработке и биоразложению

Тест на переработку показал, что предметы можно легко повторно использовать целиком, хотя новые предметы, изготовленные из повторно использованного материала, становятся менее прозрачными.

Наконец, группа проверила биоразлагаемость материала в морской среде. Они изготовили несколько листов прозрачной бумаги и поместили некоторые из них на мелководье, а другие — на очень большую глубину: из-за низких температур на большой глубине материалы разлагаются дольше. Однако новый материал полностью разложился менее чем за 12 месяцев в самых глубоких частях океана.

Команда надеется, что новая прозрачная бумага будет использоваться для замены существующих вариантов упаковки пищевых продуктов, одноразовых стаканчиков и трубочек.

Библиография:

Изделие: Полностью круглый прозрачный картон, пригодный для вторичной переработки в замкнутом цикле и поддающийся биологическому разложению в морской среде как на мелководье, так и на большой глубине.

Авторы: Нориюки Исобе, Кейко Танака, Сюнъити Исии, Ясухиро Симанэ, Сатоши Окада, Кадзухо Дайчо, Ватару Сакума, Кодзиро Уэтани, Тосихиро Ёсимура, Кацунори Кимото, Сатоши Кимура, Цугуюки Сайто, Рёта Накадзима, Масаси Цучия, Тетсуро Икута, Синсуке Кавагуччи, Тадахиса Ивата, Хидетака НомакиЖурнал: Science AdvancesVol.: 11, Issue 15DOI: 10.1126/sciadv.ads2426