Karton paketlenmiş sıvı çamaşır deterjanlarından, kompozit plastik kaplara kadar, günümüzde tüketici ürünleri giderek yerini sürdürülebilir ve yenilenebilir kaynaklara bırakıyor. Ve şimdi de ABD’deki Georgia Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, ağaç liflerinden elde edilen ve gıdaları taze tutmak için kullanılan esnek plastik ambalajların yerini alma potansiyeline sahip yepyeni bir materyal ürettiler.
İlk olarak geçtiğimiz günlerde ACS Sustainable Chemistry and Engineering (Sürdürelebilir Kimya ve Mühendislik) dergisinde açıklanan yeni materyal, plastik ambalaj filmine benzer esnek bir film oluşturmak için yengeç kabuklarından ve ağaçlardaki selülozdan çoklu katmanlar püskürtülerek üretiliyor.
Konuyla ilgili açıklama yapan Georgia Tech profesörlerden J. Carson Meredith, şunları söyledi: “Karşılaştırdığımız ana kriter, meşrubat şişelerinde gördüğünüz saydam ambalajda yaygın olarak kullanılan ve en yaygın petrol bazlı malzemelerden biri olan PET veya diğer adıyla polietilen tereftalattır. Materyalimiz, PET’in bazı formlarına göre oksijen geçirgenliğinde yüzde 67’ye varan bir azalma gösterdi, bu da teoride gıdaların daha uzun süre taze kalmasını sağlayabilir.”
Bitkilerden gelen selüloz, gezegenin en yaygın doğal biyopolimeridir, ardından ise kabuklu deniz hayvanlarında, böceklerde ve mantarlarda bulunan kitin gelir. Araştırma ekibi selüloz ve kitin nanofiberlerini su içinde süspanse ederek ve bunları değişen katmanlarda bir yüzeye püskürterek bir film oluşturma yöntemini tasarladı. Malzemenin tamamen kurutulduktan sonra, esnek, güçlü, şeffaf ve birleştirilebilir bir yapı sergilediği belirtiliyor.
Çevreciler uzun zamandır tüketici ürünlerindeki petrol bazlı malzemelerin yerini almak için yenilenebilir yollar arıyorlar. Ambalaj daha önce, oksijenin geçmesini önlemek için gıda ihtiyaçlarını korumak anlamına geliyordu. Yeni malzemenin geleneksel plastik ambalaj üzerinde gaz bariyeri olarak gelişmesinin sebebi, filmin kristal yapısından kaynaklanıyor.
Meredith şöyle devam etti: “Bir gaz molekülünün katı bir kristale nüfuz etmesi zordur, çünkü kristal yapısını bozmak zorundadır. Diğer yandan PET gibi bir şeyin önemli miktarda amorf veya kristal içermeyen içeriği var, bu yüzden küçük bir gaz molekülünün yolunu bulması için daha fazla yol var.”
Araştırma sonuçları umut verse de daha yapılacak çok iş var. Yeni malzemeyi esnek ambalaj filmi ile rekabet edebilecek duruma getirmek için maliyetin en üst düzeye çıkmasını sağlayacak bir üretim süreci geliştirilmesi gerekiyor. Ek olarak, endüstriyel süreçler bakımından selülozun seri üretimi olgunlaşırken, kitin üretme yöntemleri henüz emekleme aşamasında bulunuyor. Ayrıca, malzemenin su buharını engelleme yeteneğini geliştirmek için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.
Haber Georgia Tech aracılığıyla yayınlanmıştır.