Минералы раковин: новый шаг к экологически чистому пластику

Пластиковое загрязнение занимает лидирующее место среди угроз мировому океану: по данным ЮНЕСКО, на пластик приходится 80% всех морских отходов, ежегодно в воды попадает 8–10 миллионов тонн пластикового мусора. Эта проблема требует неотложного поиска альтернатив привычным материалам.
Минералы раковин: новый шаг к экологически чистому пластику
Изображение носит иллюстративный характер

Инженеры из Инженерной школы Витерби при Университете Южной Калифорнии обнаружили, что минерал, содержащийся в морских раковинах, может стать ключом к созданию безопасного для окружающей среды пластика. Руководство исследованием осуществляла профессор Юн Джи Чун, обладатель звания Dr. Karl Jacob Jr. and Karl Jacob III Early-Career Chair, эксперт в области наночастиц и биоматериалов.

Команда учёных сконцентрировалась на соединении поли (1,8-октандиол-ко-цитрат) (POC) — это одобренный FDA биораспадаемый материал, используемый в ортопедии. К POC добавили карбонат кальция, выделенный из морских раковин. Итоговый материал получил название POC-CC (Poly (1,8-octanediol-co-citrate) – Calcium Carbonate). Разработка описана в журнале MRS Communications.

Методика базировалась на предыдущих работах Чун, где для медицинских полимеров применялся лимоннокислый полимер — вещество на основе лимонной кислоты из апельсинов. Ранее команда добавляла к этим полимерам гидроксиапатит (минерал из костей), и полученные материалы получили одобрение FDA для медицинских имплантатов. Последняя модификация заключается в использовании карбоната кальция из раковин для создания пластика, разлагающегося в природе.

Исходный полимер на основе лимонной кислоты по консистенции напоминает жвачку. При добавлении частиц кальция и последующей тепловой обработке получается материал, по прочности сопоставимый с обычным пластиком. В качестве демонстрации учёные изготовили из POC-CC крепкие кольца для упаковки банок — они надёжно удерживают вес напитков.

В ходе тестирования исследователи выдвинули гипотезу, что новый материал будет биосовместимым и сможет разлагаться в морской воде, не теряя прочности. POC-CC получали с различной концентрацией карбоната кальция и помещали в имитированную морскую среду на шесть месяцев. Учитывались скорость разложения по массе и влияние на кислотность воды. Результаты показали, что с увеличением доли POC ускоряется разложение, а добавление карбоната кальция стабилизирует pH воды, предотвращая закисление.

Особое внимание уделили безопасности для морской жизни. В экспериментах с зелёной водорослью (Scenedesmus sp.) POC-CC не вызывал гибели клеток, в отличие от микропластика. Через шесть месяцев все микроорганизмы оставались жизнеспособными, что подтвердило биосовместимость материала.

В настоящее время команда ведёт работу над вторым поколением материала, который будет разлагаться ещё быстрее. Среди потенциальных применений разработчики называют производство биоразлагаемых трубочек: они будут прочнее бамбуковых и бумажных, а также безопаснее металлических.

Инновационный подход к использованию природных минералов и биополимеров открывает путь к созданию экологически ответственных альтернатив пластику, не наносящих вреда ни океану, ни его обитателям.


Новое на сайте

20868Уязвимости Plex открыли путь майнерам и Linux-бэкдору 20867Взлом OpenCode Console: под угрозой могли оказаться ключи OpenAI, Anthropic и Google 20866Rank Math PRO: заражённое обновление оставило на сайтах самовосстанавливающийся бэкдор 20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси?
Ссылка