'plastik kirliliği son yılların başlıca çevresel acil durumlarından biri olduğu kanıtlanıyor. Ve bu bir tesadüf değil: bu bir dayanıklı ve suda çözünmeyen malzemeOnu çok sayıda endüstriyel uygulama için mükemmel kılan ancak aynı zamanda doğanın onu geleneksel yöntemlerle ortadan kaldırmasını engelleyen özellikler. Bu nedenle hemen hemen her yerde birikmektedir: toprakta, denizlerde ve hatta canlı organizmalarda. Bir alternatif bulmak kolay değil, ancak Katalonya Biyomühendislik Enstitüsü'nden (Ibec) iki araştırmacı başarılı olduklarını düşünüyor: Nature iletişiminde sunulan son buluşları aslında Suyla temas ettiğinde çözünmek yerine daha da dayanıklı hale gelen biyolojik olarak parçalanabilen bir malzeme.
Doğadan gelen sezgi
“Bir asırdan fazla bir süre boyunca, çevreye direnmek için malzemelerin hareketsiz hale gelmesi gerektiğini varsaydık” diye açıklıyor Javier G. FernandezIbec'te profesör ve çalışmanın ortak yazarı. “Bu araştırma bunun tersini gösteriyor: Malzemeler kendilerini çevreden izole etmek yerine çevreleriyle etkileşime girerek gelişebilirler.”
Araştırmayı ateşleyen şeyin, tesadüfen ortaya çıkan bir gözlem olduğunu söylüyor; deniz solucanının dişleri (Nereis virüsleri), çinkodan yoksun olduğundan hidratlanır ve suyla temas ettiğinde yumuşar. İki araştırmacı, metallerin bu nedenle deniz solucanlarının dişlerini oluşturan kitin gibi biyolojik materyallerin suya direnme yeteneğinde temel bir rol oynadığını düşünüyor.
Sezgilerden ilham alan araştırmacılar, kitosan – kitinden türetilen bir malzeme – içindeki mevcut metallerin miktarını modüle ederek direncini ve su ile etkileşim şeklini değiştirmenin mümkün olup olmadığını görmek için. Eyleme geçme kararı aldılar nikelKitinde doğal olarak eser miktarda bulunan ve iyonlarının bir kısmını kitosan yapısına dahil eden bir metal. Sonuç bir “biyo-entegre” malzeme suyun artık bozunan bir düşman değil, aktif bir yapısal bileşen olduğu yer. Malzeme ıslandığında mukavemetini %50 oranında artırarak birçok ticari plastikten daha iyi performans gösterir.
Sıfır atık üretim döngüsü
Yeni malzemenin performansının yanı sıra keşfi ilginç kılan şey, yazarları tarafından geliştirilen üretim sürecidir. Aslında üretim sıfır atıkla gerçekleşiyor: Yapıya bağlanmayan kullanılan nikel, atık veya atık üretmeyen mükemmel bir kapalı döngü içinde daldırma suyundan tamamen geri kazanılıyor ve bir sonraki parti için yeniden kullanılıyor. Sürecin başladığı hammadde de neredeyse sonsuzdur: Doğa her yıl yaklaşık 100 milyar ton kitin üretiyor; bu, üç yüzyıllık küresel plastik üretimine eşdeğer. Ve karides kabukları, mantarlar ve çeşitli biyolojik atık türleri gibi, neredeyse her yerde sıfır kilometre üretimi mümkün kılan pek çok kaynak var. Ibec araştırmacısı ve çalışmanın ortak yazarı Akshayakumar Kompa, “Önemli olan yerel kaynaklara uyum sağlamaktır” diye altını çiziyor. “Amacımız, yakınlarda mevcut olan kitosan türünü kullanarak bu malzemelerin üretimini yerel ekosisteme entegre etmektir.”
Ambalajdan ilaca
Yeni malzemenin acil uygulamaları zaten çok fazla: Balıkçılık ekipmanlarından tarım ağlarına, şişelere ve sıvı kaplarına kadar nemli ortamlarda ne kadar çok plastik nesnenin kullanıldığını bir düşünün; suyla güçlenen, biyolojik olarak parçalanabilen bir malzeme, sayısız farklı alanda çekici bir alternatifi temsil ediyor. Kitosan ve nikelin her ikisi de halihazırda tıp alanında kullanılan malzemelerdir ve bu da yeni malzeme ile yeni sağlık bakım cihazlarının geliştirilebileceğini hayal etmeyi kolaylaştırmaktadır. Araştırmacılar bunun hava geçirmez kaplar üretmek için kullanılabileceğini ve bunun daha sonra sanayi alanında da kullanılabileceğini zaten gösterdi. gıda ambalajıve daha fazlası.
Ancak bu yeni keşfin gelişimi henüz ilk adımlarını attı. Araştırmacılar, en umut verici kombinasyonları belirlemek ve yeni endüstriyel kullanımların önünü açmak için şimdi sıranın diğer hammaddeleri ve diğer metalleri test etme sırasının geleceğini açıklıyor. “Bu sadece ilk çalışmaydı” diye bitiriyor Fernández, artık bu etkinin var olduğunu bildiğimize göre, hem biz hem de diğer gruplar yeni materyaller ve bunları geliştirmenin yeni yollarını arayabileceğiz”.
Bir yanıt yazın