Ученые создали биопластик из рыбьего жира

Полиуретан является разновидностью пластика. Достаточно часто используется в промышленности и повседневной жизни. Его можно найти даже в обуви и одежде. Такой вид пластика является популярным материалом и на строительных площадках. Несмотря на то, что полиуретан называют материалом будущего, все же он не экологически чистым, в чем и самая большая проблема его использования. Материал получают путем очистки сырой нефти, так и остро встал вопрос о научном мире по поиску альтернативных вариантов сырья для его изготовления. Такой альтернативой стали рыбные отходы - кости, кожа, кишки.

По информации, размещаемой на официальном сайте Американского химического общества, канадские исследователи представили свою разработку на ACS Spring 2021, одной из встреч Американского химического общества (ACS) в период с 5 по 30 апреля 2021 года.

Стоит прочитать: как отключить рекламу в приложениях на iPhone.

Рыбные отходы как заменитель нефти в процессе производства полиуретана

Главным исследователем проекту стала Francesca Kerton, которая по совместительству является и доктором философии. Именно благодаря ей и ее команде удалось разработать проект, согласно которому можно производить полиуретан на основе рыбьего жира, чтобы сделать пластик более экологичным.

Единомышленники Франчески да и сама Франческа, которая работала над поиском нового способа изготовления пластмассы, учатся в Мемориальном университете Ньюфаундленда в Канаде. Команда Francesca Kerton взялась за лосося атлантического, а именно по его остатки, после того, как лосося атлантического подготовить для продажи. Франческа и ее коллеги хотели сделать что-то полезное, а именно изменить способ изготовления пластмассы, используя рыбные отходы, мусор, людям не нужно.

Почему вопрос изменения способа производства полиуретана является время? Изготовление полиуретана связано с использованием невозобновляемых ресурса, ведь речь идет о сырую нефть. Так называемый материал нового поколения изготавливают с добавлением еще одного компонента, а именно бесцветного газа фосгена, который является высокотоксичным. Синтез густой жидкости и газа образует так называемые изоцианаты, которые опасны для дыхательных путей человека, когда речь идет о нагревании полиуретана, и распад конечного продукта является длинным, но и опасным. В процессе биологического распада могут образовываться канцерогенные соединения.

Стоит прочитать: Как перенести данные на ПК Windows с iPhone.

Как синтезировали новый полиуретановый полимер?

Конечно, использование рыбьего жира ни стало первой идеей, а она остается пока актуальной для канадских ученых. Была идея использовать масла растительного происхождения вместо нефти, но тут возникает другая проблема. Земельная площадь, которая готовится для выращивания сельскохозяйственных культур. Необходимая для выращивания культур, которые будут использоваться как пища. Поэтому и такие варианты сразу отпали.

Но вот отходы рыбы заинтересовали команду Francesca Kerton, но чем? Прежде всего, следует отметить, что Франческа и ее команда учатся в университете Канады, поэтому и идея об использовании рыбных отходов возникла так просто. Ведь в канадской провинции Ньюфаундленд, недалеко от того места, где находится университет, налажено производство лосося атлантического. Что делают с рыбными отходами? Их просто выбрасывают, или иногда из них получают рыбий жир.

Вот здесь и подключается команда Francesca Kerton. Они берут рыбий жир для того, чтобы создать новый полиуретановый полимер. В чем особенности такого процесса изготовления экологически чистого материала? Сначала они добавляют кислород к ненасыщенному жиру, образуя оксиды. Оксиды являются молекулами, которые являются подобными молекул эпоксидной смолы. Затем происходит взаимодействие этих оксидов с диоксидом углерода, или углекислым газом. Следующим этапом является соединение полученных молекул с азотсодержащими аминами. Вот так команде канадских ученых удалось получить совершенно новый материал.

Остается запах рыбы на материале?

Поскольку в рыбных отходах является выраженный запах рыбы, вопрос о запахе материала, изготовленного из рыбных отходов, достаточно логичным.

Команда Francesca Kerton уверяет, что запах чувствуется на начальном этапе, когда используется рыбий жир для синтеза нового материала. Запах исчезает, когда материал, используемый для синтеза нового полимера, проходит все этапы производства.

Не останавливаются на достигнутом

Francesca Kerton и ее команда представили первые результаты исследования еще в прошлом году, поэтому уже в 2021 они смогли усовершенствовать процесс, заменив некоторые компоненты, чтобы упростить производство нового материала. Речь идет о замене амин на аминокислоты. Канадские ученые добывали амин из скорлупы орехов кешью, а вот аминокислоты не нужно добывать, ведь они уже существуют в природе. Гистидин и аспарагин могут использоваться вместо амина, чтобы соединить между собой основные компоненты полимера.

Кроме поиска новых компонентов, канадские ученые заинтересовались и вопрос распада материала. Им удалось установить, что после использования он вероятно быстро раскололось. Материал поместили в воду и добавили липаз, фермент, который с легкостью расщепляет рыбий жир. Количество микробов увеличилась, что видно под микроскопом, и есть подтверждение того, что, скорее всего, материал легко разлагается.

Несмотря на то, что результаты исследования представлены широкой общественности, канадские ученые продолжаются работу над полимером на основе рыбьего жира. Они планируют еще и исследовать, действительно ли он разлагается просто. Еще неисследованным остается вопрос о возможности безопасного использования такого материала в качестве волок для создания новой одежды.

Обычный пластик разлагается долго, а процесс его накопления в окружающей среде не прекращается. Поэтому и возник вопрос об изготовлении материала, являются экологически чистыми, и легко разлагается. Правда, разработка канадских ученых требует еще времени, ведь пластик, сделанный из рыбных отходов, лежит месяц, начинает покрываться плесенью. Еще неисследованным остается вопрос прочности материала, ведь полиуретан ценят за уникальные технические характеристики.