Целлюлозный биоразлагаемый пластик

27.12.2025

Проблема пластикового загрязнения мирового океана остается одной из самых острых экологических задач XXI века. Миллионы тонн пластика попадают в морскую воду ежегодно, и традиционные материалы распадаются на микропластик, опасный для экосистем. Японские ученые сделали значительный шаг в решении этой проблемы, создав новый биоразлагаемый пластик на основе целлюлозы, который полностью исчезает в морской воде всего за два часа.

Исследование, проведенное под руководством Такудзо Аиды в Центре перспективных материаловедческих исследований RIKEN (CEMS), представляет собой важное достижение в области материаловедения и экологии. Новый полимер основан на карбоксиметилцеллюлозе - производной древесной пульпы, одобренной FDA для пищевого использования, и катионах гуанидиния полиэтиленимина. При комнатной температуре компоненты смешиваются в воде, формируя прочную и гибкую пластиковую пленку.

Ключевой особенностью материала является способность быстро разлагаться в морской воде благодаря так называемым "соляным мостикам", которые разрываются при контакте с соленой водой. Как отмечает команда исследователей, пластик полностью исчезает за два часа, не оставляя микропластика. При необходимости поверхность пленки можно покрыть тонким защитным слоем, чтобы предотвратить преждевременное разложение в бытовых условиях.

Предыдущие версии разлагаемых пластиков также демонстрировали способность к распаду в морской воде, однако они были непрактичны для массового производства. Новый материал отличается настраиваемой гибкостью, которую удалось достичь с помощью холин хлорида - органической соли, одобренной FDA как пищевая добавка. Такой пластификатор позволяет регулировать жесткость и эластичность пластика: от стекловидного твердого состояния до пленки, способной растягиваться на 130% от своей длины.

Разработанный полимер получил название CMCSP, что расшифровывается как "супрамолекулярный пластик на основе карбоксиметилцеллюлозы". В лабораторных испытаниях материал продемонстрировал свойства, сопоставимые с нефтеполимерными пластиками, при этом оставаясь полностью безопасным для окружающей среды. "Это исследование доказывает, что мы уже на стадии практического применения", - подчеркивает Такудзо Аида.

Важным преимуществом CMCSP является доступность и низкая стоимость исходных компонентов. Все ингредиенты широко распространены, безопасны и разрешены к использованию в пищевой промышленности, что существенно облегчает выход материала на коммерческий рынок.

Кроме того, ученые отмечают огромный потенциал природного сырья: ежегодно в мире производится около триллиона тонн целлюлозы. Использование этого ресурса для создания безопасного биоразлагаемого пластика открывает перспективу значительного сокращения пластикового загрязнения океанов и защиты экосистем от микропластика.

<< Назад: Автомобиль с PlayStation 28.12.2025

>> Вперед: Электровоз Siemens Mobility Vectron 27.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Телескоп Эвклид раскрыл сердце Млечного Пути 28.06.2026

Космические телескопы позволяют человечеству заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной, раскрывая тайны темной материи, далеких галактик и процессов звездообразования. Один из современных аппаратов, предназначенных для масштабных обзоров неба, неожиданно оказался мощным инструментом для изучения нашей собственной Галактики. Речь идет о телескопе "Эвклид", который предоставил астрономам одно из самых детальных изображений центральной области Млечного Пути. Космический телескоп "Эвклид" был создан прежде всего для исследования темной материи и темной энергии, составляющих основную часть массы-энергии Вселенной. Однако ученые нашли ему дополнительное применение, направив прибор на густонаселенные звездные поля нашей Галактики. За относительно короткое время наблюдений - всего 26 часов - аппарат зафиксировал более 60 миллионов звезд в центральной части Млечного Пути. Такой результат стал возможен благодаря высокому разрешению и широкому полю зрения инструмента. Особый интерес для ...>>

Гренландские акулы - рекордсмены долголетия среди позвоночных 27.06.2026

В мире живых существ продолжительность жизни варьируется от нескольких дней у некоторых насекомых до нескольких десятилетий у крупных млекопитающих. Однако среди морских обитателей есть настоящие долгожители, чей возраст поражает воображение. Гренландские акулы, населяющие холодные воды Северной Атлантики и Арктики, по праву считаются самыми долговечными позвоночными на планете, и современные научные методы позволили точно оценить масштаб их жизненного пути. Эти крупные хищники растут крайне медленно - всего на несколько сантиметров за несколько лет, достигая в итоге более пяти метров в длину. Долгое время определить точный возраст гренландских акул было практически невозможно, поскольку у них отсутствуют традиционные маркеры, такие как годовые кольца на костях или чешуе. Предположения о выдающемся долголетии существовали давно, но требовали надежного подтверждения. Прорыв наступил в 2016 году, когда международная группа ученых применила радиоуглеродный анализ к хрусталикам глаз ...>>

Случайная новость из Архива Оптическое волокно из пищевого агара 04.08.2020 Новое оптическое волокно сделано из съедобного материала агара учеными из Университета Кампинаса (UNICAMP, Бразилия). Это устройство является биосовместимым и биоразлагаемым. Его можно вводить внутрь организма, например, для "доставки" света в фототерапии и оптогенетике (например, чтобы стимулировать нейроны светом для исследования нервных цепей в живом мозге), а также для точечной доставки лекарств в организм. Также с помощью этого оптоволокна можно обнаруживать микроорганизмы в конкретных органах. После того, как зонд из биоразлагаемого оптоволокна выполнит свою работу, он просто распадется внутри организма без вреда для здоровья. Агар, или агар-агар, представляет собой природный желатин, полученный из морских водорослей. Его состав состоит из смеси двух полисахаридов: агарозы и агаропектина. Оптическое волокно на его основе представляет собой агаровый цилиндр с диаметром 2,5 мм. Внутри него расположены шесть цилиндрических полых "трубочек" вокруг твердой сердцевины. Свет проходит благодаря разнице между показателями преломления сердцевины агара и воздушных отверстий. Чтобы получить волокно, ученые налили пищевой агар в подготовленную форму. Гель распределился, чтобы заполнить доступное пространство. После охлаждения стержни удалили, чтобы сформировать воздушные отверстия, и затвердевшее волокно достали из формы. Показатель преломления и геометрию волокна можно адаптировать, варьируя состав агара и форму волокна. Исследователи проверили, как работает волокно в различных средах: от воздуха и воды до этанола и ацетона, и пришли к выводу, что оно подстраивается под среду. Структура геля меняется в ответ на изменения температуры, влажности и уровня pH.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026