Polyme sinh học mới từ rong biển và giáp xác cách mạng hóa tiêu dùng bền vững

Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang North Carolina (Mỹ) đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc tìm kiếm vật liệu đóng gói bền vững thông qua việc phát triển các màng polyme sinh học mới kết hợp sức mạnh của nhựa truyền thống với khả năng phân hủy sinh học.

Nghiên cứu tiết lộ những ưu điểm và ứng dụng tiềm năng của công nghệ mới, được công bố trên tạp chí Cell Reports Physical Science, cung cấp cái nhìn sâu sắc dễ tiếp cận về tương lai của kỹ thuật vật liệu thân thiện môi trường.

Những màng polyme cải tiến này, được tạo ra từ sự kết hợp giữa agarose có nguồn gốc từ rong biển và chitosan từ động vật giáp xác, có thể là sự thay thế khả thi cho nhựa gốc dầu mỏ, đặc biệt là trong ngành sản xuất hàng tiêu dùng và bao bì thực phẩm, nhờ các đặc tính cơ học, độ trong suốt và khả năng chống nước và vi khuẩn tự nhiên của chúng.

Các màng tổng hợp sinh học trông giống như nhiều loại nhựa tổng hợp (trái), tuy nhiên, cấu trúc của chúng được gia cố theo cấp bậc như được thấy trong hình ảnh kính hiển vi huỳnh quang (phải)

Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Giáo sư Orlin Velev, đã khéo léo tăng cường các đặc tính bên trong của polyme sinh học bằng cách bổ sung các cấu trúc phân cấp độc đáo cho vật liệu.

Thiết kế tiên tiến của loại vật liệu tổng hợp mới khiến chúng bền hơn gần 4 lần so với màng agarose đơn thuần và có khả năng chống lại sự phát triển của vi khuẩn, bao gồm cả khuẩn E.coli.

Không giống như túi nhựa thông thường, vật liệu tổng hợp sinh học mới sẽ bị phân hủy đáng kể chỉ sau 1 tháng được chôn dưới đất, cho thấy một tương lai đầy hứa hẹn trong việc cắt giảm rác thải nhựa.

Bang North Carolina hiện đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho những màng polyme sinh học này. Dự án được Quỹ Khoa học Quốc gia hỗ trợ và thể hiện một bước tiến tới các quy trình sản xuất bền vững hơn.

Nhóm các nhà nghiên cứu cam kết sẽ tiếp tục cải tiến để sản phẩm phù hợp và thậm chí sở hữu các đặc tính vượt trội so với nhựa truyền thống, mở đường cho việc ứng dụng loại vật liệu sinh học này trở thành vật liệu chủ yếu trong sản xuất bao bì và các ngành công nghiệp khác.

(theo SD)

Hạ Thảo