Ученые-материаловеды создали биоразлагаемые шлепанцы из водорослей, чтобы уменьшить количество вредных пластиковых отходов, попадающих в наши океаны. Созданный ими пенополиуретан полностью соответствует коммерческим спецификациям для шлепанцев и другой обуви, обычно сделанной из гибкого пластика.
Дешевые и доступные вьетнамки, самая популярная обувь в мире, обычно используются в течение короткого периода времени и выбрасываются после нескольких использований из-за хлипких материалов. После выбрасывания шлепанцы разлагаются за сотни лет и могут попасть в океаны, убивая морскую жизнь и загрязняя источники воды.
Новый же материал разлагается в компосте и почве через 16 недель, а это означает, что он разрушится еще до попадания в океан или вскоре после этого.
Пена отвечает коммерческим требованиям к стельке шлепанцев, а также к амортизирующей межподошве обуви. «Срок службы материала должен быть пропорционален сроку службы продукта - нам не нужен материал, который прослужит около 500 лет для продукта, который вы будете использовать только год или два», - сказал Стивен Мэйфилд из Калифорнийского университета.
За последние 50 лет человечество произвело более 6 миллиардов метрических тонн пластиковых отходов. Из них только около 9 процентов было переработано, 12 процентов сожжено, а 79 процентов осталось для накопления на свалках или в естественной среде.
По некоторым оценкам, на ряде островов в Индийском океане шлепанцы и другая простая обувь составляют около 25% океанского пластикового мусора. Поэтому и возникла идея разработки полиуретановых продуктов, которые могут биоразлагаться в естественной среде.
В результате исследователи сформировали пенополиуретан, сделанный из масла водорослей. Масла, извлеченные из водорослей, которые быстро растут в условиях фотосинтеза, обладают уникальными метаболическими путями для производства углеводородов, которые могут быть преобразованы в химические вещества для производства пластмасс.
В настоящее время ученым удалось добиться того, что материал на 52% состоит из биоматериала, но они надеются добиться их 100-% содержания. Пока же вторая часть полиуретана производится из так называемого изоцианата, который получают из нефти. «Несмотря на то, что изоцианат поступает из нефти, он все еще поддается биологическому разложению и съедается микроорганизмами, разлагавшимися на молекулы», - отмечают ученые.
Исследователи использовали масло, чтобы сделать стельку сандалии, мягкую часть под ступней и подошву, более твердую часть, обращенную к земле. Ремешок также сделан из биоразлагаемого материала. Пена безвредна для морских обитателей, которые часто заглатывают пластик, приняв его за добычу, что имеет фатальные последствия.
Для проверки кубики пены инкубировали в двух разных средах - компосте и почве, чтобы подвергнуть их воздействию микроорганизмов, которые могут быть найдены в естественных условиях. Кубики взвешивали и испытывали на сжатие перед инкубацией в контейнерах, заполненных компостом или почвенным материалом, и помещали при 30 ° C при постоянной высокой влажности. Набор контрольных кубиков также был протестирован в тех же условиях инкубации, чтобы подтвердить, что физическое разложение произошло в результате воздействия компоста или почвы, а не просто высокой влажности.
В итоге выяснилось, что масса и устойчивость кубиков компоста и почвы к силе ухудшились всего за 12 недель до разложения через 16 недель. Во время периода разложения, чтобы учесть любую токсичность, ученые измерили каждую молекулу, выделяемую из биоразлагаемых материалов, и идентифицировали организмы, которые разлагали пену.
Бактерии и грибки деполимеризовали полиуретановый продукт, то есть разрушили полимерные связи, которые придают пене твердую структуру. Бактерии смогли выжить, используя полиуретан в качестве единственного источника углерода. Затем деполимеризованные продукты могут быть изолированы и снова использованы для синтеза полученного жидкого полиуретана обратно в твердое вещество, эффективно рециклируя его.
Согласно предыдущим исследованиям, если текущие тенденции в области производства и управления отходами сохранятся, к 2050 году примерно 96 миллиардов тонн пластиковых отходов будут на свалках или в естественной среде. Эта экологически вредная практика началась около 60 лет назад с разработкой пластмасс.
«В каждом океане на этой планете плавает куча пластика, что говорит о том, что мы не должны были делать это таким образом», - подчеркнули исследователи. В настоящее время материаловеды работают над коммерческим экономичным производством пеноматериалов.
Воссоздан побег человека, спасавшегося от извержения Везувия с помощью ступки
В ходе раскопок в некрополе Порта Стабия были обнаружены останки двух жертв извержения 79 года н.э. Один из них, взрослый человек, погиб под дождем лапилли, прикрывая голову терракотовым сосудом. Археологический…
Daily Mail: Летучие мыши распространяют новый опасный для людей вирус
Международному научному коллективу удалось обнаружить новый коронавирус у летучих мышей, который уже приобрёл умение проникать в клетки человека. О последствиях мутации рассказало издание Daily Mail со ссылкой на результаты исследования,…
Ученый Гвиннет предложил новую гипотезу причин гибели майя
Крах цивилизации майя случился в период с 750 по 1000 год нашей эры. До сих пор это одна из самых обсуждаемых загадок истории. Территория обитания народности – это современные Белиз,…
МО: за ночь над регионами России сбили 189 украинских БПЛА
Силы ПВО за ночь сбили 189 украинских БПЛА над регионами России, сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи дежурными средствами ПВО перехвачены и уничтожены 189 украинских беспилотных летательных аппаратов…
Сроки перемирия и шаг к нормализации отношений между РФ и США. Реакция на разговор Путина и Трампа
Конкретные сроки перемирия по случаю Дня Победы будут объявлены, сообщил ТАСС пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков. 29 апреля президент России Владимир Путин во время телефонного разговора с лидером США Дональдом…
В Магаданской области обрушился рудник, под завалами могут находиться восемь человек
Обрушение скальных масс на угольном разрезе произошло в Магаданской области, под завалами могут находиться восемь человек. Об этом ТАСС сообщили в МЧС России. К месту ЧП направлены спасатели, к вылету…
Антироссийская миссия британского короля в США оказалась полностью провалена
К визиту короля Великобритании Карла III в Вашингтоне вывесили флаги Австралии. Встреча монарха с пр...
В Италии нашли надпись, идентифицирующую базилику, где Август вершил правосудие
В ходе раскопок, проведенных Институтом Виллы Адрианы и Виллы д'Эсте под патронажем Министерства кул...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".