佐治亚理工学院的科学家开发出了一种由蟹壳和树纤维制成的新材料. 而研究人员希望这种材料将可以作为一种可持续性环保材料替代用于保持食品新鲜的柔性塑料包装.
据合众国际社报道, 该研究负责人, 佐治亚理工大学化学和双分子工程教授梅雷迪思(J. Carson Meredith)在新闻发布会上表示, '我们比较的主要参照物是PET, 也被称为聚对苯二甲酸乙二醇酯, 这是一种透明包装中最常见的石油基材料之一, 在自动售货机和软饮料瓶中也可以找到这一成分, 而我们研发的新材料与某些形式的PET相比, 透氧率降低了67%, 这意味着理论上可使食物保存更长时间. '
为了能制造一种环保的塑料包装材料, 科学家们研究了自然界中最常见的两种天然生物聚合物: 来源于植物的纤维素和在贝类, 昆虫和真菌中发现甲壳素.
研究人员先在不同的水溶液中侵泡纤维素和甲壳素纳米纤维, 并在基底上交替喷射两种物质, 然后令其干燥, 最终纤维层就形成了一种坚固而柔韧的材料.
梅雷迪思指出, 随着人口的持续则增长, 食品包装总体需求也在不断善生, 这也就让可再生和可堆肥化包装材料孕育着巨大的商机, 因此, 过年来他们一直在研发研究纤维素纳米晶物质, 以探索一种改善轻质复合材料和食品包装的解决方案. 而由于甲壳素纳米纤维带正电荷, 纤维素纳米晶体带负电荷, 因此, 研究人员意识到, 两者的合成将可能会成为一种新型复合材料的最佳组合方案.
他还解释称, 气体分子将很难穿透固体晶体, 因为它必须破坏晶体结构才能做到, 因此, 新型材料更具有食物保鲜性. 而类似PET的材料, 其中含有大量的无定形或非晶体成分, 因此气体小分子有更多的路径穿透它.
虽然新材料的性能和环保型都优于PET, 但在食品制造商同意采用这一技术之前, 研究人员还需探索一种方法来更经济地生产这一材料.
该研究成果发表在了近期的《ACS可持续化学与工程》(ACS Sustainable Chemistry &Engineering)杂志上.