Учёные из Северо-Восточного лесотехнического университета Китая разработали революционный пластик на основе бамбука, который сопоставим по прочности с традиционными нефтепродуктами, но при этом полностью разлагается в почве за 50 дней, согласно исследованию, опубликованному на этой неделе в журнале Nature Communications.Этот прорыв преодолевает основное ограничение существующих пластиковых изделий из бамбука, которые обычно содержат неразлагаемые пластиковые матрицы, снижающие их экологические преимущества. Под руководством исследователей Хайпэна Ю и Давэя Чжао команда создала так называемый «бамбуковый молекулярный пластик» с помощью новой двухступенчатой процедуры с применением спиртового растворителя.
Высокая производительность соответствует отраслевым стандартам
Бамбуковый пластик демонстрирует впечатляющие механические характеристики, достигая прочности на разрыв 110 мегапаскалей и работы разрушения 80 килоджоулей на кубический метр — показатели, превосходящие многие традиционные пластики и существующие биопластики. Эти эксплуатационные характеристики делают его пригодным для использования в ответственных областях, таких как интерьер автомобилей, бытовая техника и элементы инфраструктуры.
«Бамбук быстро растет, благодаря чему является исключительно возобновляемым ресурсом и обеспечивает устойчивую альтернативу традиционной древесине, однако в настоящее время его использование в основном ограничено традиционными плетёными изделиями», — объяснил исследователь Дауэй Чжао. Новый процесс заключается в растворении целлюлозы бамбука с помощью нетоксичных спиртовых растворителей, после чего молекулярные цепи целлюлозы плотно упаковываются, образуя прочный, формуемый пластик.
Решение глобального кризиса пластика
При том, что биопластики составляют всего лишь 0,5% из более чем 400 миллионов тонн пластика, производимого ежегодно, этот прорыв может ускорить внедрение устойчивых альтернатив. В отличие от обычных бамбуковых композитов, которые смешивают бамбуковое волокно с эпоксидными смолами, этот материал полностью состоит из бамбуковой целлюлозы, что обеспечивает его полную биоразлагаемость.
Материал предоставляет исключительные варианты утилизации: он может либо естественно разлагаться в почве за два месяца, либо быть переработан в закрытой системе с сохранением 90% исходной прочности. Эндрю Дов из Бирмингемского университета отметил, что, хотя жесткость материала ограничивает некоторые области использования, «он всё же может облегчить некоторые проблемы с источниками, связанные с существующими материалами» для инженерных применений.
Это развитие происходит на фоне того, как Китай возглавляет глобальные усилия по замене пластика бамбуковыми альтернативами благодаря инициативам вроде программы «Бамбук вместо пластика», которая к 2025 году ставит задачу создать промышленные системы использования бамбука взамен пластмассы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий