Биопластик планируют сделать более прочным благодаря скорлупе яйца

Команда учёных из Университета Таксиги разрабатывает особый биопластик, который будет обладать повышенной прочностью. При этом основным материалом, с помощью которого исследователи хотят повысить прочность пластмассы, стала яичная скорлупа.

Казалось бы, пластик, изготовленный из нефтепродуктов, разлагается очень долго. Однако процесс его усовершенствования не прекращается. Американские учёные, занимаясь развитием биопластика, обнаружили, что простая добавка в сырьё для пластмассы измельчённой яичной скорлупы превращает его в очень прочный и одновременно гибкий материал. Такое сочетание характеристик делает биопластик крайне востребованным в различных сферах современной жизни.

На взгляд несведущего человека, скорлупа яйца – очень хрупка. Однако это абсолютно неверное представление. Каждый грамм скорлупки обладает невероятной прочностью (на уровне камня или кирпича).

Как сообщает Виджай К. Рангари - один из учёных, занимающихся разработкой нового биопластика, скорлупа измельчается до наночастиц, и затем добавляется в особую смесь биопластмассы. Именно это «секретный» ингредиент делает новый искусственный материал очень прочным, и гораздо более гибким, чем любой другой пластик, представленный на рынке. Эти характеристики биопластика вместе с его хорошей биоразлагаемостью в почве превращают материал в очень привлекательный и конкурентоспособный товар на рынке.

Команда учёных провела ряд экспериментов с полимерами и остановилась на следующей формуле: 70% РВАТ (полибутират адипат терефталата - нефтяной полимер) и 30% PLA (полимолочная кислота - полимер, получаемый из возобновляемых ресурсов, например, кукурузного крахмала). Стоит отметить, что РВАТ, несмотря на своё «нефтяное» происхождение, начинает разлагаться уже через 3 месяца пребывания в почве.

Указанная смесь обладает высокой прочностью и способностью к биологическому разложению, однако сама по себе даёт слишком жёсткий пластик. Поэтому исследователи и решили добавить в неё наночастицы яичной скорлупы. Как оказалось, они не проиграли. Яичная скорлупа была выбрана за свой лёгкий вес, пористую структуру и присутствие карбоната кальция, стимулирующего лёгкий распад материала в определённой среде.

Наночастицы скорлупы учёные получили следующим образом: сначала они её промыли, затем измельчили в пропиленовой ёмкости. Отдельные фрагменты были подвергнуты воздействию ультразвуковых волн, в результате чего они разрушились до наночастиц, имеющих размер в 350 тысяч раз меньший диаметра человеческого волоса. Всего лишь небольшая доля этих частиц в смеси 70/30 (PBAT/PLA) делает пластик на 700% более гибким, чем все другие пластмассовые смеси.