ساخت بیوپلاستیک با پودر چوب که پس از سه ماه کاملا تجزیه می‌شود

محققان دانشگاه ییل نوعی بیوپلاستیک با مقاومت بالا ساخته‌اند که پس از سه ماه به طور کامل تجزیه می‌شود.

پژوهشگران به منظور ساخت بیوپلاستیک پاک‌تر توجه خود را معطوف انواع زیست توده یا بیومس (biomass) کرده‌اند. آن‌ها در پی ساخت ماده‌ای هستند که تولید آن ضرر کمتری به محیط زیست وارد کرده و تجزیه آن همانند پلاستیک‌های مبتنی بر مواد نفتی قرن‌ها طول نمی‌کشد.

محققان دانشگاه ییل به منظور ساخت بیوپلاستیک جدید از نوعی پودر چوب استفاده کردند که به وفور در کارخانه‌های چوب بری یافت می‌شود. آن‌ها سپس از یک حلال زیست تخریب پذیر برای تبدیل کردن پودر چوب به نوعی ماده آبکی حاوی پلیمرهای ارگانیک و سلولز با پیوند هیدروژنی و در‌هم‌تنیدگی (Entanglement) در مقیاس نانو استفاده کردند. محققان سپس با استفاده از این ماده آبکی، بیوپلاستیک تولید کرده و آن را با پلاستیک‌های سنتی مقایسه کردند.

پژوهشگران ورقه‌هایی از این بیوپلاستیک را زیر خاک مدفون کرده و دریافتند که پس از دو هفته ترک برمی‌دارد و پس از سه ماه به طور کامل تجزیه می‌شود. این ماده همچنین مقاومت مکانیکی و پایداری بالایی در نگهداری از مایعات و استقامت در برابر نور فرابنفش نشان داد.

«Yuan Yao»، یکی از نویسندگان تحقیق می‌گوید: «تلاش‌های زیادی برای ساخت این قبیل پلیمرها در پلاستیک انجام شده بود، اما خصوصیات مکانیکی‌شان آنقدر خوب نبود که بتوان آن‌ها را جایگزین پلاستیک‌های فعلی کرد که اغلب از سوخت‌های فسیلی تشکیل شده‌اند. ما فرآیند تولید ساده‌ای ابداع کرده‌ایم که از چوب، پلاستیک‌های مبتنی بر بیومس تولید می‌کند. پلاستیک تولید شده با این روش خصوصیات مکانیکی مناسبی دارد.»

بیوپلاستیک مورد بحث علاوه بر نرخ تجزیه پذیری بالا، قابلیت تبدیل شدن به ماده آبکی اولیه را دارد و این یعنی می‌توان حلال را بازیابی و دوباره استفاده کرد. «Yao» می‌افزاید: «به نظر من یکی از بزرگترین مزیت‌های این پلاستیک قابلیت بازیافت شدن یا زیست تخریب پذیری است. ما مواد و ضایعاتی که قرار است به طبیعت وارد شوند را به حداقل رساندیم.»

محققان کاربردهای مختلفی برای این زیست‌پلاستیک از جمله بکارگیری در بسته‌بندی، ساختمان‌سازی و صنعت خودرو متصور شده‌اند.

نتایج این تحقیق در ژورنال Nature Sustainability منتشر شده است.