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.
«Идут попытки создать новые фронты против России». Такими словами политологи объясняют текущее обост...
На протяжении столетий пикантный, соленый вкус гарума преследовал только письменные источники импера...
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)".