Ученые нашли способ превращать отходы от добычи креветок в прочный природный пластик

Европейские биохимики разработали технологию создания высокопрочного биопластика из хитозана — природного полимера, который в больших количествах извлекают из панцирей креветок при переработке на пищевых предприятиях.

Добавление ионов никеля позволило сделать материал не только прочным, но и устойчивым к воздействию воды. Исследование представила пресс-служба Каталонского института биоинженерии (IBEC).

Как пояснил профессор IBEC Хавьер Фернандес, долгое время считалось, что для защиты от внешней среды материал должен быть химически инертным. Однако эксперименты показали обратное: прочность можно повысить, если материал активно взаимодействует с окружающей средой, а не изолируется от нее, сообщает ТАСС.

Вдохновением для открытия послужило изучение морских червей Nereis virens, чьи мощные челюсти состоят из хитозана. Ученые заметили, что удаление ионов цинка из челюстей червей делает их слабыми и заставляет разбухать. Это натолкнуло на мысль: если ввести ионы металлов в искусственный биополимер, он тоже станет прочнее и водостойче.

Исследователи получили экстракт хитозана из креветочных панцирей, изготовили тонкие пленки и добавили в них разное количество ионов никеля. Изначально пленки по прочности напоминали полилактид или полипропилен, но после модификации стали на 50 процентов крепче, достигнув уровня высокопрочных пластиков вроде поликарбонатов и ПЭТ-полимеров.

Анализ структуры показал, что ионы металлов позволяют молекулам воды «встраиваться» между нитями биополимера, создавая сеть подвижных слабых связей. Эта сеть постоянно перестраивается, благодаря чему материал эффективно сопротивляется повреждениям и способен восстанавливаться подобно живым тканям. Ученые считают, что такие свойства делают новый биопластик крайне перспективным для практического применения.