Шлепанцы являются самой популярной обувью в мире, и на них приходится тревожный процент пластиковых отходов, которые попадают на свалки, на морские берега и в наши океаны. Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего потратили годы на решение этой проблемы, а теперь они сделали еще один шаг к выполнению этой миссии. Команда исследователей разработала пенополиуретан, сделанный из масла водорослей, чтобы соответствовать коммерческим спецификациям для межподошвы и подошвы шлепанцев. Результаты их исследования опубликованы в Bioresource Technology Reports и описывают успешную разработку командой этих экологически безопасных, готовых к употреблению и биоразлагаемых материалов.
Команда исследователей разработала пенополиуретан, сделанный из масла водорослей, чтобы соответствовать коммерческим спецификациям для межподошвы и подошвы шлепанцев.
Исследование проводилось в сотрудничестве между Калифорнийским университетом в Сан-Диего и Algenesis Materials — молодой компанией, занимающейся наукой о материалах и технологиями. Проектом руководила аспирантка Наташа Гунаван из лабораторий профессоров Майкла Буркарта (отделение физических наук) и Стивена Мэйфилда (отделение биологических наук), а также Марисса Тессман из Альгенезиса. Это последняя из серии недавних исследовательских публикаций, которые в совокупности, по словам Буркарта, предлагают полное решение проблемы пластмасс — по крайней мере, для полиуретанов (ПУ).
В документе показано, что у нас есть пена коммерческого качества, которая разлагается в естественной среде. После сотен рецептур мы, наконец, достигли того состава, который соответствует коммерческим спецификациям. Эти пены на 52% состоят из биосодержимого — в конечном итоге мы добьемся 100%.
Стивен Мэйфилд, отделение биологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего
Помимо разработки правильной рецептуры пенопласта коммерческого качества, исследователи работали с Algenesis не только над созданием обуви, но и над ее разложением. Ученые наглядно продемонстрировали, что коммерческие продукты, такие как полиэфиры, биопластики (PLA) и пластмассы из ископаемого топлива (PET), могут разлагаться биологически, но только в контексте лабораторных испытаний или промышленного компостирования.
Фактически ученые заново разработали полиуретаны с биомономерами с нуля, чтобы они соответствовали высоким требованиям к материалам для обуви, при этом теоретически сохраняя химический состав подходящим для биоразложения. Одними из мономеров оказались водоросли. Именно на основе подобных материалов ученые создали особые биоразлагаемые пены в качестве альтернативы полиуретану.
Проверив пены, погрузив их в традиционный компост и почву, команда ученых обнаружила, что материалы разложились всего через 16 недель. Во время периода разложения, чтобы учесть любую токсичность, ученые измерили каждую молекулу, выделяемую из биоразлагаемых материалов. Они также идентифицировали организмы, которые разлагали пену.
Полная возможность вторичной переработки коммерческих продуктов — следующий шаг в текущей миссии ученых по решению текущих проблем производства и управления отходами из пластмасс. Если они не будут решены, то к 2050 году это приведет к выбросу 96 млрд тонн пластика на свалки или в окружающую среду.
Читать также
Ученые, возможно, приблизились к пониманию того, как наша планета стала обитаемой
Посмотрите, что способен увидеть в космосе преемник Хаббла. Обзор телескопа Уэбб
Исследователи выяснили, как паразиты научились жить без кислорода