Các nhà khoa học tạo ra nhựa tự nhiên cho đóng gói hàng ngày

Các nhà nghiên cứu đã chuyển đổi đường từ thực phẩm bỏ đi thành các tấm màng nhựa tự nhiên mà một ngày nào đó có thể thay thế các loại bao bì đóng gói chứa thành phần dầu mỏ. Qua đó, có thể cung cấp các giải pháp thay cho nhựa vẫn đang được sử dụng đóng gói thực phẩm và sản phẩm nông nghiệp như màng bọc ủ.

Trên toàn cầu, có khoảng 400 triệu tấn nhựa được sử dụng mỗi năm làm bao bì thực phẩm. Do đó, nghiên cứu của ĐH Monash nhấn mạnh vào tiềm năng của một dạng nhựa có thể phân hủy sinh học mới được làm từ đường chiết xuất từ thực phẩm bỏ đi, chuyển thành các polymer sinh học polyhydroxyalkanoates (PHA).

Nghiên cứu được xuất bản trên tạp chí Microbial Cell Factories.

Bằng việc lựa chọn các chủng vi khuẩn khác nhau và gắn vào polymer, các nhà nghiên cứu tạo ra màng mỏng hành xử như nhựa thông thường và có thể được đúc thành nhiều hình dạng hoặc ở trạng thái rắn.

Nghiên cứu này do Edward Attenborough và TS. Leonie van ‘t Hag từ Khoa Kỹ thuật Hóa học và kỹ thuật Sinh học thực hiện, đem lại một khung thiết kế nhựa sinh học cho đóng gói nhạy với nhiệt, màng mỏng y sinh và những dạng sản phẩm khác, có thể tham gia góp phần giải quyét thách thức toàn cầu về chất thải nhựa dùng một lần.

Nhóm nghiên cứu đã nuôi hai loại vi khuẩn thường tồn tại sâu dưới lòng đất – Cupriavidus necator và Pseudomonas putida – một chế độ ăn cân bằng một cách cẩn trọng đường với muối, dưỡng chất và kim loại vết.

Một khi vi khuẩn được vỗ béo, chúng bắt đầu có nhựa tự nhiên bên trong tế bào. Các nhà khoa học đã “vắt sữa” nhựa ra bằng dung môi, đúc chúng thành những  màng siêu mỏng dày khoảng 20 micron và thử kiểm tra độ co dãn, độ bền và hành xử nóng chảy của chúng.

“nghiên cứu này cho thấy chất thải thực phâme có thể được chuyển đổi thành màng siêu mỏng bền vững, có khả năng phân hủy sinh học, có các đặc tính có thể điều chỉnh được. Tính linh hoạt của PHA cho phép chúng ta tái tạo những vật liệu mà chúng ta sử dụng hàng ngày mà không phải trả giá về mặt môi trường như nhựa thông thường”, Attenborough nói.

“Bằng cách thiết kế các loại nhựa tự nhiên này cho các mục đích sử dụng khác nhau, chúng tôi đang mở ra cánh cửa cho các giải pháp thay thế bền vững cho đóng gói, đặc biệt là khi chúng có thể được ủ cùng với chất thải thực phẩm hoặc nông sản”.

Bằng cách so sánh nhựa cứng do C. necator tạo ra với phiên bản mềm hơn, linh hoạt hơn từ P. putida, nghiên cứu đã chứng minh cách pha trộn hai loại nhựa này có thể điều chỉnh các đặc tính của màng như độ kết tinh và điểm nóng chảy, đồng thời vẫn duy trì được độ bền và tính linh hoạt.

Nhóm nghiên cứu đang hợp tác với các đối tác công nghiệp, bao gồm Enzide và Great Wrap thông qua ARC RECARB và các trung tâm của VAP để phát triển đóng gói có thể phân hủy được và các giải pháp y học với những tiềm năng thương mại hóa.

Nghiên cứu này dựa trên nghiên cứu trước đó, chứng minh tiềm năng của những vật liệu này như hệ thống phân phối thuốc bền vững.

Anh Vũ dịch từ ĐH Monash

Nguồn: https://www.monash.edu/news/articles/scientists-create-natural-plastics-for-everyday-packaging