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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Натрийионные аккумуляторы 22.03.2021 Сегодня литийионные аккумуляторы господствуют на рынке эффективных систем хранения энергии, но новейшие натрийионные батареи уже готовы вытеснять их в центрах обработки данных, в сфере телекоммуникации, а также в домашних и энергетических системах резервного питания. Натрийионные аккумуляторы обещают быть дешевле, безопаснее и экологичнее литийионных. Они не содержат опасных для здоровья человека металлов и веществ ни в катодах, ни в электролите, а запасов натрия в земной коре в тысячи раз больше, чем лития. Единственное, в чем натрийионные аккумуляторы уступают литиевым - это примерно в два раза меньшая удельная плотность хранения энергии. Так, если коммерческие литийсодержащие аккумуляторы в среднем могут хранить 285 Втч/кг, то перспективные натрийионные аккумуляторы обещают до 140 Втч/кг. Но это лишь означает, что натрийионные аккумуляторы невыгодны в небольших устройствах типа смартфонов, тогда как для источников резервного питания это не критично. Для больших систем важно то, что стоимость натрийионных аккумуляторов будет на 10-20 % меньше, чем литийионных, и со временем эта разница будет только увеличиваться. Прототипы новых натрийионных элементов могут обеспечивать плотность энергии более 140 Втч/кг. В то же время ведется ряд исследований, которые обещают приблизить емкость натрийионных аккумуляторов к 200 Втч/кг, но это будет следующий этап развития подобных аккумуляторных ячеек.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026