وقد وضعت معهد جورجيا للتكنولوجيا العلماء مادة جديدة تتألف سرطان البحر وشجرة الألياف. ويأمل الباحثون سيتم استخدام هذه المادة كبديل للمواد مستدامة بيئيا حفاظ على المواد الغذائية الطازجة، والتعبئة والتغليف البلاستيكية المرنة.
ووفقًا لوكالة يونايتد برس إنترناشيونال ، قال جارسون ميريديث ، أستاذ الكيمياء والهندسة ثنائية الجزيئات بجورجيا تيك ، في مؤتمر صحفي: "إن المرجع الرئيسي الذي نقارنه هو PET. يُعرف أيضًا باسم البولي إيثيلين تيريفثاليت ، وهو أحد أكثر المواد البترولية شيوعًا في التغليف الشفاف ، ويمكن العثور عليه أيضًا في آلات البيع وزجاجات المشروبات الغازية ، وقد قمنا بتطوير مواد جديدة بالمقارنة مع بعض أشكال PET ، يتم تقليل نفاذية الأوكسجين بنسبة 67 ٪ ، مما يعني أنه يمكن نظرياً الاحتفاظ بالطعام لفترة أطول من الزمن.
من أجل إنشاء مادة تغليف بلاستيكية صديقة للبيئة ، درس العلماء اثنين من أكثر البوليمرات الحيوية الطبيعية شيوعا في الطبيعة: السليلوز المشتق من النبات و chitin الموجود في المحار والحشرات والفطريات.
قام الباحثون بغزو ألياف السليلوز والنانوية في المحاليل المائية المختلفة ، وقاموا برش مادتين بالتناوب على الركيزة ، ثم جففتها ، وشكلت الطبقة الليفية النهائية مادة قوية ومرنة.
وأشار ميريديث إلى أنه مع استمرار نمو السكان ، فإن الطلب العام على تغليف المواد الغذائية يتنامى أيضا ، مما يجعل مواد التعبئة والتغليف القابلة للتجديد والسماد فرصة تجارية ضخمة ، ولذلك ، فإنهم يقومون بإجراء الأبحاث وتطوير الأبحاث على مر السنين. المواد السليولوزية النانوية لاستكشاف حل لتحسين المواد المركبة خفيفة الوزن وتغليف المواد الغذائية ، ولأن الألياف النانوية الكيتين مشحونة إيجابيا ، فإن البلورات النانوية السليولوز تكون مشحونة سلبيا ، لذلك أدرك الباحثون أن كلاهما من المرجح أن يصبح التركيب هو أفضل تركيبة من مركب جديد.
كما أوضح أنه من الصعب على جزيئات الغاز اختراق البلورات الصلبة لأنه يجب أن يدمر البنية البلورية ، لذلك فإن المواد الجديدة تكون أكثر حفظًا للغذاء ، وتحتوي المواد الشبيهة بالـ PET على كمية كبيرة من غير متبلور أو غير متبلور. المكونات ، لذلك جزيئات الغاز الصغيرة لديها المزيد من الطرق لاختراق ذلك.
في حين أن أداء المواد الجديدة ومدى ملاءمتها للبيئة يتفوق على مادة PET ، ينبغي للباحثين استكشاف طريقة لإنتاج هذه المادة بشكل اقتصادي أكثر قبل موافقة مصنعي الأغذية على اعتماد هذه التقنية.
تم نشر نتائج البحث في العدد الأخير من ACS Sustainable Chemistry & Engineering.