A műanyagok leváltása régóta az egyik legnagyobb kihívás a tudomány számára. Bár az elmúlt években számos lebomló alternatíva jelent meg, ezek többsége túl gyenge, sérülékeny vagy egyszerűen nem alkalmas arra, hogy valódi helyettesítője legyen a hagyományos műanyagoknak. Most azonban kínai és holland kutatók egy különösen ígéretes áttörést értek el: kukoricából hoztak létre egy új biopolimert, amelynek szerkezetét a pókselyem működése ihlette.
Az új anyag nemcsak erős és rugalmas, hanem természetes környezetben gyorsan le is bomlik, ami komoly előrelépést jelenthet a fenntartható csomagolóanyagok és bioplasztikák fejlesztésében.
A természet mutatta meg az utat
A kutatók a kukoricában található zein nevű fehérjére építették fejlesztésüket. Ez az anyag már most is nagy mennyiségben keletkezik a kukoricafeldolgozás és az etanolgyártás melléktermékeként, vagyis könnyen hozzáférhető és megújuló alapanyagnak számít.
A probléma eddig az volt, hogy a zeinből készült anyagok túl törékenyek voltak ipari felhasználásra. Ezen a ponton fordultak a kutatók a természet egyik legismertebb „mérnöki csodájához”: a pókhálóhoz.
A pókselyem különlegessége, hogy egyszerre rendkívül könnyű, rugalmas és elképesztően erős. A pókok ezt úgy érik el, hogy speciális módon rendezik el a fehérjemolekulákat selyemkészítés közben. A kutatók ezt a folyamatot próbálták mesterségesen lemásolni a kukoricafehérje esetében is.
Kapcsolódó tartalom: Plasztikfaló hernyók? A viaszmoly lárvái képesek 24 óra alatt lebontani egy műanyag zacskót
Megszületett a „plantymer”
Az új technológiával a zein molekuláit sikerült úgy átrendezni, hogy azok sokkal erősebb belső szerkezetet alkossanak. Az így létrejött anyagot a kutatócsoport „plantymernek” nevezte el.
Az eredmény meglepően ígéretes lett. Az új biopolimerből készült fóliák és szálak erősek, jól ellenállnak a nedvességnek és az oxigénnek, ami például élelmiszer-csomagolásnál kulcsfontosságú szempont.
A legnagyobb előnye azonban az, hogy természetes környezetben gyorsan lebomlik. A kutatók szerint az anyag akár 80 százaléka lebomolhat egyetlen hónap alatt, ha talajjal érintkezik.
Hosszú út áll még előtte
Bár az eredmények biztatóak, a fejlesztés egyelőre laboratóriumi szakaszban tart. A kutatóknak még számos fontos kérdésre kell választ találniuk, mielőtt a plantymer valóban megjelenhetne a mindennapokban.
Egyelőre nem tudni például, mennyire gazdaságos a nagyüzemi gyártás, hogyan viselkedik hosszú távon hő vagy napsugárzás hatására, illetve képes lehet-e valóban kiváltani a jelenlegi műanyagok egy részét.
A kutatás mégis fontos mérföldkő lehet. A világ ugyanis egyre sürgetőbben keresi azokat az anyagokat, amelyek csökkenthetik a műanyagszennyezést anélkül, hogy teljesítményben kompromisszumot kellene kötni.
