Группа химиков разработала инновационный метод создания биогибридного пластика на основе цельноклеточных водорослей и распространённых химических компонентов. Новый пластик отличается высокой прочностью, универсальностью и полной перерабатываемостью, что делает его перспективным решением в борьбе с пластиковым загрязнением.
Экологический кризис и необходимость биопластиков
Ранее первые материалы, напоминающие пластик, создавались из природных веществ, однако они были вытеснены нефтяными пластмассами, которые долгое время оставались недорогими и обладающими превосходными механическими характеристиками. Однако низкая перерабатываемость таких пластиков привела к нарастающему экологическому кризису.
В связи с этим учёные всё чаще обращаются к разработке биопластиков — экологичных материалов, произведённых из биомассы, которые могут существенно снизить негативное влияние на окружающую среду.
Инновационный подход с использованием шаровой мельницы
Доцент Джош Ворч и его команда предложили новый метод создания биогибридного пластика, который сочетает необработанную биомассу — в частности, водоросли — с химическими компонентами в шаровой мельнице. Это позволяет получить прочный и гибкий материал с улучшенными эксплуатационными свойствами.
Главным секретом успеха стала технология механохимического синтеза, описанная в исследовании, опубликованном в журнале Angewandte Chemie. Использование шаровой мельницы сокращает время производства с двух дней до полутора часов, обеспечивая эффективное объединение биомассы и синтетических веществ.
Преимущества и масштабируемость технологии
Технология механохимического синтеза отличается простотой и высокой эффективностью. Шаровая мельница широко используется в промышленности для измельчения материалов, что делает процесс легко масштабируемым для массового производства.
Исследовательская группа выбрала в качестве сырья спирулину — доступный и недорогой вид цельноклеточных водорослей. Кроме того, в экспериментах использовались и другие виды биомассы, включая сельскохозяйственные отходы, что расширяет потенциал применения технологии.
Полная переработка и устойчивость материала
Полученный биогибридный пластик отличается высокой прочностью и адаптивностью. Он может быть легко переработан в новые изделия или полностью разложен на исходные компоненты — водоросли и химические вещества — для повторного использования.
Это свойство гарантирует, что новый пластик не станет дополнительным источником отходов, а будет способствовать устойчивому развитию и сокращению пластикового загрязнения.
Дополнительная информация: Мэн Цзян и др., «Механохимический синтез перерабатываемых биогибридных полимерных сетей с использованием цельной биомассы», Angewandte Chemie International Edition (2025). DOI: 10.1002/anie.202510449
Информация о журнале: Angewandte Chemie International Edition, Angewandte Chemie