Учёные создали новый биоразлагаемый полимер из кукурузы

На разработку нового биополимера учёных вдохновил процесс производства паутины

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, совместная группа ученых из Китая и Нидерландов успешно разработала новый вид биопластика из кукурузы, используя технологию, вдохновленную паутиной.

Большинство биопластиков часто бывают хрупкими, ломкими или недостаточно эффективными для защиты от влаги или кислорода. Это затрудняет их применение в таких отраслях, как упаковка пищевых продуктов, производство волокон или прочных материалов.

На этот раз учёные обратили внимание на зеин — природный белок, содержащийся в кукурузе, который часто является побочным продуктом переработки кукурузы или производства этанола. Ключевыми особенностями этого биополимера являются прочность, гибкость и способность разлагаться в почве всего за несколько недель.

При разработке материала учёных вдохновил процесс производства паутины. Паутина давно считается одним из самых прочных на разрыв природных материалов в мире. При создании паутины паук тщательно контролирует кислотность, содержание воды и расположение белков в паутинной железе, чтобы сформировать особо прочную молекулярную структуру.

Вдохновившись механизмом создания паутины, исследователи не стали плавить или обрабатывать кукурузный белок обычным способом производства пластика. Вместо этого они реорганизовали белковые молекулы по принципу, аналогичному процессу формирования паутины. Этот метод позволил выровнять белки зеина и укрепить связи между ними, что привело к созданию материала с исключительной прочностью.

Из нового полимера исследовательская группа изготовила волокна, плёнки и тонкие листы, назвав этот материал «плантимер». По словам экспертов, «плантимер» эффективно противостоит воде и кислороду, что делает его пригодным для множества потенциальных промышленных применений. Особенно важно, что около 80% материала разлагается в почве всего за один месяц.

Phys.org.