Έρευνα

Το υλικό που παράγεται από φύλλα καπνού είναι τόσο ανθεκτικό όσο το ξύλο ή το πλαστικό

Παραγωγή μεγάλου αριθμού προϊόντων από τηνπλαστικό είναι ένα σοβαρό πρόβλημα. Είναι προϊόν διύλισης πετρελαίου και είναι εξαιρετικά κακώς αποσυντιθέμενο στο περιβάλλον, το οποίο το ρυπαίνει. Φυσικά, υπάρχουν πολλά έργα (και μερικά από αυτά έχουν ήδη τεθεί σε παραγωγή) για τη δημιουργία βιοαποικοδομήσιμου πλαστικού και των αναλόγων του. Παρεμπιπτόντως, γράφουμε συχνά σχετικά με τέτοιες εξελίξεις στο κανάλι μας στο Telegram. Αλλά τι γίνεται αν προσπαθήσετε να χρησιμοποιήσετε εντελώς διαφορετικά υλικά; Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας προσφέρει εναλλακτικά φύλλα καπνού. Επιπλέον, η ισχύς του νέου υλικού είναι σε πολύ καλό επίπεδο.

Τα συνηθισμένα φύλλα καπνού μπορούν να σώσουν τον πλανήτη από πλαστική μόλυνση.

Πώς να φτιάξετε ένα ανθεκτικό υλικό καπνού

Στη μελέτη της δύναμης των διαφόρωντα υλικά και την αναζήτηση πλαστικών αναλόγων, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας μελέτησε μεθόδους μετατροπής των συνήθων φυτών σε βιοσυμβατά υλικά που είναι σταθερά και συγκρίσιμα σε μηχανικά χαρακτηριστικά με το επεξεργασμένο ξύλο και τα συνήθη πλαστικά. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες επέλεξαν φύλλα καπνού.

Έχουμε αναπτύξει μια νέα μέθοδο δημιουργίας φυσικώνβιοσυμβατά υλικά που βασίζονται σε φυτικά κύτταρα φύλλων καπνού, λέει ένας από τους συγγραφείς της εργασίας, Ελευθέρια Ρούμελη. Η ακαμψία και η αντοχή των νέων υλικών ξεπερνούν εκείνες των συμβατικών πλαστικών όπως το πολυστυρόλιο και το πολυαιθυλένιο. Επιπλέον, τα νέα υλικά είναι πλήρως βιοδιασπώμενα.

Η μέθοδος κατασκευής του υλικού είναι αρκετά απλή. Οι ειδικοί πήραν τα φύλλα του Nicotiana tabacum, ένα αρκετά δημοφιλές και ανεπιτήδευτο φυτό του οποίου τα φύλλα μεταποιούνται σε καπνό. Ταυτόχρονα, οι επιστήμονες πρέπει να αιμορραγούν όχι τόσο τα ίδια τα φύλλα όσο και τα φυτικά τους κύτταρα. Επειδή ορισμένες κυτταρικές σειρές του Nicotiana tabacum (όπως για παράδειγμα η γραμμή BY-2) μπορούν να χωριστούν αρκετά γρήγορα. Κάθε κύτταρο έχει ένα κυτταρικό τοίχωμα ενισχυμένο με μικροϊνίδια πρωτεϊνών και κυτταρίνης, τα οποία δεσμεύουν αποτελεσματικά τα κύτταρα, σχηματίζοντας μια αρκετά ισχυρή δομή.

Δείτε επίσης: Βρέθηκε μια εναλλακτική λύση στο πλαστικό που δεν βλάπτει τη φύση

Μετά από αυτό, οι επιστήμονες συγκέντρωσαν κύτταρα ειδικάσυνθήκες αφυδατώθηκαν υπό πίεση. Δηλαδή, απομάκρυναν υπερβολική υγρασία. Ως αποτέλεσμα, τα κύτταρα έχασαν 98% του αρχικού βάρους τους εξαιτίας της εξάτμισης του νερού και της αποικοδόμησης σύνθετων βιομορίων. Στη συνέχεια η ομάδα θερμαίνει το αφυδατωμένο κυτταρικό υλικό, το οποίο οδήγησε στο γεγονός ότι τα υπόλοιπα συστατικά σχημάτιζαν κρυσταλλικές δομές. Το προκύπτον υλικό είναι βιοσυμβατό αποτελούμενο από μίγμα βιοπολυμερών που έχουν συντεθεί φυσικά.

Μια ομάδα επιστημόνων μέτρησε τις μηχανικές ιδιότητεςνέο υλικό και συγκρίθηκε με κωνοφόρα (πεύκα), σκληρό ξύλο (λεύκα, βελανιδιά και καρυδιά) και εμπορικά παραγόμενο κόντρα πλακέ. Επίσης έγινε σύγκριση με συνθετικά πλαστικά: πολυστυρένιο, πολυπροπυλένιο και πολυαιθυλένιο.

Σύγκριση της αντοχής ενός νέου υλικού με διαφορετικούς τύπους ξύλου και πλαστικού

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μηχανική αντοχήτα νέα βιοσυμβατά υλικά είναι συγκρίσιμα και ακόμη ανώτερα από ορισμένους τύπους ξύλου και πλαστικού σε αυτόν τον δείκτη. Επιπλέον, λόγω της παρουσίας μόνο συστατικών του φυτού στη σύνθεση, το νέο υλικό αποσυντίθεται χωρίς να βλάπτει το περιβάλλον.