نوآوری محققان چینی: توسعه پلاستیکی از بامبو که به راحتی بازیافت و تجزیه می‌شود

پلاستیک زیستی جدید دارای استحکامی مشابه پلاستیک‌های مهندسی رایج است، و به‌راحتی نیز بازیافت و در خاک تجزیه می‌شود‌.

محققان چینی نوعی پلاستیک از بامبو ساخته‌اند که از نظر استحکام و دوام با پلاستیک‌های مهندسی رایج (که در لوازم خانگی و فضای داخلی خودروها استفاده می‌شوند) برابری می‌کند، اما برخلاف آنها به راحتی بازیافت و در خاک به سرعت تجزیه می‌شود. 

براساس گزارش نیوساینتیست، پلاستیک‌های زیستی (Bioplastics) که از مواد بیولوژیکی ساخته می‌شوند، روز به روز محبوب‌تر می‌شوند، اما هنوز سهم ناچیزی (حدود نیم درصد) از تولید جهانی پلاستیک را به خود اختصاص داده‌اند. دلیل اصلی این امر، استحکام ضعیف آنها در مقایسه با پلاستیک‌های نفتی و همچنین دشواری استفاده از آنها در فرایندهای تولید انبوه است.

اکنون محققان دانشگاه فناوری شیمیایی شنیانگ چین راهی برای تولید پلاستیکی از سلولز بامبو یافته‌اند که شبیه بسیاری از پلاستیک‌های پرکاربرد است. از سویی رشد سریع بامبو می‌تواند به تولید انبوه این نوع پلاستیک کمک زیادی کند.

تولید پلاستیک‌های زیستی از بامبو

محققان ابتدا بامبو را با استفاده از حلال‌های خاصی به نام «حلال‌های یوتکتیک عمیق» و یک اسید ساده تجزیه کردند. این کار باعث شکستن پیوندهای شیمیایی قوی سلولز و ایجاد یک «سوپ» از مولکول‌های کوچک‌تر سلولز می‌شود. سپس، با افزودن اتانول، این مولکول‌های سلولز را تحریک کردند تا خود را بازآرایی و شبکه‌ای متراکم از پیوندهای هیدروژنی ایجاد کنند که منجر به تشکیل یک پلاستیک مولکولی بسیار قوی و جامد می‌شود.

این پلاستیک جدید دارای ویژگی‌های قابل توجهی است: استحکام کششی آن ۱۱۰ مگاپاسکال و مقاومت خمشی آن ۶.۴۱ گیگاپاسکال است که با پلاستیک‌های رایج برابری می‌کند و حتی از بسیاری از پلاستیک‌های زیستی دیگر بهتر است. همچنین ساختار این پلاستیک جدید تا دمای بالای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد پایدار می‌ماند و می‌توان آن را با روش‌های صنعتی رایج مانند تزریق، قالب‌گیری و ماشین‌کاری به شکل‌های مختلف درآورد.

 طبق گفته محققان، این پلاستیک در عرض ۵۰ روز به‌طور کامل در خاک تجزیه می‌شود؛ همچنین  می‌توان آن را به صورت کامل و در یک چرخه بسته بازیافت کرد و پلاستیک بازیافتی ۹۰ درصد از استحکام اولیه خود را حفظ می‌کند.

درکل این پژوهش راهی امیدوارکننده برای تبدیل سلولز فراوان بامبو به موادی با کارایی بالا و سازگار با محیط زیست ارائه می‌دهد که می‌تواند به کاهش آلودگی پلاستیکی و وابستگی به منابع فسیلی کمک کند. گام بعدی افزایش پایداری طولانی‌مدت این ماده و توسعه آن برای تولید در مقیاس بزرگ‌تر است.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال نیچر منتشر شده است.