Cellulosa och kitin, de två vanligaste biopolymererna i världen, finns i växt- respektive kräftdjursskal (bland annat).Forskare vid Georgia Institute of Technology har nu utarbetat ett sätt att kombinera de två för att producera komposterbara livsmedelsförpackningar som liknar plastpåsar.
Under ledning av prof. J. Carson Meredith arbetar forskargruppen genom att suspendera nanokristaller av cellulosa extraherade från trä och kitin nanofibrer extraherade från krabbskal i vatten, och sedan spraya lösningen på en biotillgänglig i omväxlande lager.Detta material produceras på ett återanvänt polymersubstrat – en bra kombination av negativt laddade cellulosananokristaller och positivt laddade kitin-nanofibrer.
När den väl torkat och skalat från underlaget har den resulterande transparenta filmen hög flexibilitet, styrka och komposterbarhet.Dessutom kan den också överträffa traditionell icke-komposterbar plastfolie för att förhindra att maten förstörs."Vårt primära riktmärke som detta material jämförs mot är PET eller polyetylentereftalat, vilket är ett av de vanligaste petroleumbaserade materialen du ser i klara förpackningar i varuautomater och liknande," sa Meredith."Vårt material visar en 67-procentig minskning av syrepermeabiliteten jämfört med vissa former av PET, vilket innebär att det teoretiskt sett skulle kunna hålla mat längre."
Minskningen av permeabiliteten beror på närvaron av nanokristaller."Det är svårt för en gasmolekyl att penetrera en fast kristall eftersom den måste störa kristallstrukturen," sa Meredith."Å andra sidan har saker som PET mycket amorft eller icke-kristallint innehåll, så det finns fler vägar för små gasmolekyler att lättare hitta."
I slutändan kan biopolymerbaserade filmer inte bara ersätta plastfilmer som för närvarande inte bryts ned biologiskt när de kasseras, utan också använda träavfall som genereras i fabriker och krabbaskal som kasseras av skaldjursindustrin.Fram till dess måste dock kostnaden för att producera materialet i industriell skala minskas.
Posttid: 2022-aug-29