Химия паутины помогла создать новый вид пластика на основе растений

Он долговечен и прочен, но при этом легко разрушается в природе — в отличие от некоторых других «компостируемых» пластиков.

Некоторые пластиковые отходы невидимы: в шампунях, стиральных порошках и других обычных продуктах в качестве ингредиентов часто используются крошечные капсулы из микропластика. Эти капсулы затем смываются в канализацию и могут загрязнять водные пути. Стартап, созданный на базе Кембриджского университета, хочет заменить эти капсулы – и другие виды пластика, которые трудно или невозможно переработать – легкорастворимым материалом растительного происхождения.

Новый материал имитирует на молекулярном уровне шелк паука, один из самых прочных природных материалов. «Молекулы в паучьем шелке очень прочно связаны друг с другом, хотя сами взаимодействия очень слабы», — говорит Туомас Ноулз, профессор химии Кембриджского университета и один из авторов новой статьи в Nature Communications об исследовании. «Природа умудряется делать это, располагая их в регулярном порядке».

Ученые разработали новый процесс растворения растительного белка в условиях, способствующих тому, чтобы он сформировал аналогичную структуру. В процессе используется мало энергии и могут применяться экологически чистые ингредиенты; в своем исследовании команда использовала изолят соевого белка, побочный продукт производства соевого масла. Также можно использовать другие материалы растительного происхождения, которые часто превращаются в отходы.

В отличие от других биопластиков, новый тип пластика не нужно химически модифицировать, для того, чтобы материал был прочным и долговечным, к тому же он также намного легче растворяется. «Мы никоим образом не модифицируем саму молекулу», — говорит Ноулз. «Мы просто собираем их заново в совершенно других конфигурациях. И оказывается, что, если вы сделаете это с умом, вы получите действительно прочные материалы, которые, тем не менее, полностью разлагаются, точно так же, как разлагается паутина».

Это означает, что материал может разрушиться в домашнем компостере, в отличие от многих других компостируемых пластиков, требующих особых условий, которые есть только на промышленных предприятиях. Хотя группа ученых еще не проверила, как новый материал будет разрушаться в океане, они ожидают, что он также будет легко разлагаться в воде, в отличие от некоторых других компостируемых пластмасс, которые способны к разложению только в горячей воде. «В некотором смысле, с точки зрения разлагаемости, это ничем не отличается от выбрасывания растений в океан», — заявляет Ноулз.

Xampla, стартап, возникший в результате исследования, планирует выпустить свои первые продукты в конце этого года. Хотя эту технологию можно использовать для производства различных типов пластика, в первую очередь она предназначена для областей, которые оказывают наибольшее влияние на окружающую среду, например, микропластик в стиральном порошке. «Если вы думаете, что пластиковые пакеты трудно собирать, представьте, что вы пытаетесь собрать кусочки пластика, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом», — подытожил Ноулз. «Попав в экосистему, они остаются там тысячи или десятки тысяч лет».