Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Vật liệu làm từ vỏ cua và sợi cây sẽ thay thế túi nhựa đựng thực phẩm (07/08/2018)

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Georgia đã chế tạo được loại vật liệu mới từ vỏ cua và sợi cây. Nhóm nghiên cứu hy vọng vật liệu này sẽ được sử dụng làm lựa chọn thay thế bền vững cho túi nhựa dẻo để giữ cho thực phẩm tươi lâu hơn.

Túi nhựa thân thiện với môi trường mới được làm từ các chất sinh học có nguồn gốc từ cây và vỏ cua. Ảnh: Allison Carter/Georgia Tech

J. Carson Meredith, giáo sư hóa học và kỹ thuật lưỡng phân tử và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Tiêu chuẩn chính mà chúng tôi so sánh là nhựa PET hay polyethylene terephthalate, một trong những nguyên liệu phổ biến nhất từ dầu mỏ được sử dụng cho bao bì trong suốt mà bạn nhìn thấy trong các máy bán hàng tự động và chai nước giải khát. Vật liệu của chúng tôi được chứng minh có khả năng giảm 60% tỷ lệ thẩm thấu oxy so với một số dạng nhựa PET, có nghĩa là về lý thuyết thực phẩm sẽ được bảo quản tươi lâu hơn”.

Để tạo ra màng bọc thực phẩm thân thiện với môi trường, các nhà khoa học đã xem xét hai loại polyme sinh học phổ biến trong tự nhiên, bao gồm xenlulô có nguồn gốc từ thực vật và chitin có trong động vật giáp xác, côn trùng và nấm.

Các nhà nghiên cứu đã cho xenlulô và các sợi nano chitin lơ lửng trong dung dịch nước và sau đó, phun chúng thành các lớp đan xen trên chất nền trước khi làm khô. Các lớp sợi tạo thành vật liệu chắc chắn nhưng dẻo.

GS. Meredith nói: "Chúng tôi đã nghiên cứu các tinh thể nano xenlulô trong nhiều năm và tìm cách cải tiến để sử dụng tinh thể trong vật liệu composit nhẹ cũng như bao bì thực phẩm, vì cơ hội cho thị trường bao bì có thể tái tạo và phân hủy là rất lớn. Và bao bì thực phẩm sẽ càng quan trọng hơn khi dân số tiếp tục gia tăng”.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng kết hợp các sợi nano chitin tích điện dương với các tinh thể nano xenlulô tích điện âm để tạo ra vật liệu compostit mới. Giao diện xơ mới ngăn khí xâm nhập vào vật liệu.

GS. Meredith cho rằng: "Thật khó để một phân tử khí thâm nhập vào tinh thể rắn, vì phân tử phải phá vỡ cấu trúc tinh thể. Mặt khác, vật liệu giống nhựa PET có cấu trúc vô định hình, nên sẽ có nhiều con đường dễ dàng cho một phân tử khí nhỏ tìm đường đi qua".

Dù hiệu quả và tác động đến môi trường của vật liệu mới lớn hơn nhựa PET, nhưng các nhà nghiên cứu sẽ tìm cách để mở rộng quy mô sản xuất trước khi các nhà sản xuất thực phẩm thông qua việc áp dụng công nghệ này

Nghiên cứu đã được công bố trên trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Nguồn: N.T.T (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 03/8/2018