Βαρύς βάρος! Το πρώτο βιοαποικοδομήσιμο διαφανές χαρτί συσκευασίας στον κόσμο έχει ξεκινήσει

Οι Ιάπωνες ερευνητές έχουν αναπτύξει με επιτυχία το πρώτο διαφανές χαρτί συσκευασίας στον κόσμο, το οποίο είναι αρκετά παχύ για να χρησιμοποιηθεί ως δοχείο ποτών και έχει βιοδιασπώμενες ιδιότητες, χωρίς να προκαλεί ρύπανση στο θαλάσσιο περιβάλλον. Η επιστημονική ομάδα δήλωσε ότι το χαρτί που κατασκευάζεται από αυτό το νέο υλικό είναι εξαιρετικά διαφανές, επιτρέποντας στους καταναλωτές να δουν καθαρά το χυμό ή άλλα ποτά μέσα.
Αυτό το διαφανές χαρτί προέρχεται από φυτά και μπορεί να αποσυντεθεί από μικροοργανισμούς, με τη δυνατότητα να αντικατασταθεί τα παραδοσιακά πλαστικά δοχεία στο μέλλον. Δεν είναι μόνο ευέλικτο και εύκολο να λυγίσει, αλλά και ανθεκτικό και ανθεκτικό ακόμη και σε υγρά περιβάλλοντα και μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία σε διάφορα σχήματα, συμπεριλαμβανομένων κυπέλλων και καλαμιών. Αυτό το επιτυχημένο επίτευγμα ολοκληρώθηκε από κοινού από μια ομάδα επιστημόνων από πολλαπλά ερευνητικά ιδρύματα, συμπεριλαμβανομένης της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Θαλάσσιας Έρευνας και Ανάπτυξης (Jamstec, με έδρα την πόλη Yokosuka, νομό Kanagawa).

Ένα κύπελλο από νεοσύστατο υλικό χαρτιού είναι πολύ διαφανές, και ακόμη και τα πλοία στο παρασκήνιο μπορούν να δουν μέσα από αυτό
Αρχική πρόθεση έρευνας και ανάπτυξης: Αντιμετωπίζοντας απευθείας πλαστική ρύπανση βαθέων υδάτων
Ο αναπληρωτής επικεφαλής ερευνητής του Ινστιτούτου Ιαπωνίας για την προώθηση της θαλάσσιας επιστήμης και της τεχνολογίας και ο ηγέτης της ερευνητικής ομάδας, Noriyuki Iwabe, έχει μεγάλες ελπίδες για αυτή τη μελέτη. Είπε, "Ανυπομονώ να γίνει αυτό το υλικό να γίνει μια« κάρτα Trump »στον αγώνα ενάντια στη θαλάσσια ρύπανση
Αυτό το έργο ξεκίνησε με το Noriyuki Iwabe. Έχει συμμετάσχει στην έρευνα για την κυτταρίνη (το κύριο συστατικό του ξύλου και του χαρτιού) και προσχώρησε στο Ινστιτούτο Θαλάσσιας Επιστήμης και Τεχνολογίας της Ιαπωνίας το 2017.
Όταν είδε πλαστικές σακούλες και διάφορους ρύπους που διασκορπίστηκαν στον βυθό σε βάθος άνω των 1000 μέτρων, ο Jibu γρήγορα ήρθε με την ιδέα να χρησιμοποιηθεί ένα δοχείο από ένα υλικό που μπορεί να αποσυντεθεί από μικροοργανισμούς ακόμη και στον ωκεανό για να αντικαταστήσει τα πλαστικά δοχεία.
Technological Breakthrough: Από τη μη διαφάνεια έως την «Ultra Transparency»
Για το Shibata, το χαρτί φαίνεται να είναι ένα από τα πιο ελπιδοφόρα υλικά. Ωστόσο, το παραδοσιακό χαρτί έχει μια σαφή αδυναμία: λόγω της χρήσης του πολτού ξύλου, τα κενά μεταξύ των χονδροειδών ινών διασκορπιστούν το φως, με αποτέλεσμα το τελικό χαρτί να είναι αδιαφανές.
Για τη βιομηχανία τροφίμων, η οποία εκτιμά ιδιαίτερα τη διαφάνεια, αυτό το ζήτημα είναι ιδιαίτερα εμφανές. Πιστεύεται γενικά ότι η συσκευασία που επιτρέπει στους καταναλωτές να δουν εκ των προτέρων τα περιεχόμενα μπορούν να τονώσουν καλύτερα την επιθυμία τους να αγοράσουν. Σύμφωνα με αναφορές, ένας γαλλικός κατασκευαστής τροφίμων κάποτε ξεκίνησε τα ποτά χυμών συσκευασμένα σε κουτιά από χαρτόνι, αλλά αργότερα τουλάχιστον μία φορά επαναλήφθηκε χρησιμοποιώντας πλαστικά δοχεία.
Παρόλο που υπάρχει ένα υλικό που ονομάζεται γυαλί χαρτί, που προέρχεται από χαρτί κυτταρίνης και γνωστό για τη διαφανή εμφάνισή του, οι τρέχουσες μέθοδοι παραγωγής μπορούν να παράγουν μόνο γυάλινο χαρτί με πάχος 0,03 χιλιοστών. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, έχει πιστέψει ευρέως στον κλάδο ότι είναι τεχνικά αδύνατο να παραχθούν γυάλινο χαρτί μεταξύ 0,3mm και 0,7mm (επαρκή για κουτιά χαρτιού και άλλες εμπορικές συσκευασίες).
Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, η Noriyuki Iwabe ήρθε με τη μέθοδο χρήσης υδατικής λύσης βρωμιούχου λιθίου. Εκείνη την εποχή, ένας από τους συναδέλφους του μελετούσε αυτό το υγρό και η ικανότητα αυτής της χημικής ουσίας να διαλύσει το μετάξι και την κυτταρίνη άρχισε να προσελκύει την προσοχή των ανθρώπων. Το Jibu ήρθε με ένα σχέδιο: για να διαλύσει και να στερεοποιήσει την κυτταρίνη ρυθμίζοντας τη θερμοκρασία του υδατικού διαλύματος βρωμιούχου λιθίου, έτσι ώστε το πάχος και το σχήμα του χαρτιού να μπορεί να ρυθμιστεί ελεύθερα.
Κατά το δεύτερο έτος, το 2018, άρχισε να αναπτύσσει πρωτότυπα. Το τμήμα Jijiang στερεοποίησε, καθαρίστηκε και αποξηραμένη κυτταρίνη, τελικά παράγοντας με επιτυχία ένα εξαιρετικά διαφανές και μέτρια παχύ χαρτί. Σύμφωνα με εκθέσεις, κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, οι ίνες αποσυντίθενται λεπτές σε μόρια, σχηματίζοντας μια πυκνή δομή χωρίς πόρους, επιτρέποντας το φως να διεισδύει χωρίς διασκορπισμό.

Ένα άλλο μοναδικό χαρακτηριστικό αυτού του ερευνητικού έργου είναι ότι η ομάδα χρησιμοποίησε πλήρως τις εγκαταστάσεις και την τεχνογνωσία της Ιαπωνικής Marine Research and Development Corporation (JAMSTEC) για να επαληθεύσει εάν αυτό το υλικό μπορεί πραγματικά να αποσυντεθεί στη βαθιά θάλασσα.
Με τη βοήθεια του ερευνητικού ερευνητικού ερευνητή "Deep Sea 6500" και άλλου εξοπλισμού, οι ερευνητές τοποθετούσαν κύπελλα που περιέχουν αυτό το νέο υλικό στον πυθμένα. Αυτές οι τοποθεσίες περιλαμβάνουν μια περιοχή βάθους 757 μέτρων στην περιοχή Sanzaki κατά μήκος της ακτής Sagami Bay στο νομό Kanagawa, καθώς και μια περιοχή βάθους 552 μέτρων κοντά στο νησί Nantori στον ανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό στην Ιαπωνία.
Τα αποτελέσματα λήψης εξάμηνης μαγνητοσκόπησης έδειξαν ότι αυτά τα δοχεία αποσυντίθενται σταδιακά. Ένα φλιτζάνι τοποθετημένο στην περιοχή Sanzaki εξαφανίστηκε εντελώς μέσα σε τέσσερις μήνες.
Προκλήσεις εμπορευματοποίησης και μελλοντικές προοπτικές
Παρά τις μεγάλες ελπίδες για την εμπορική εφαρμογή αυτού του εγγράφου ειδικότητας στο μέλλον, το υψηλό κόστος παραμένει ένα σημαντικό εμπόδιο. Αυτό το υλικό χαρτιού είναι δύσκολο να επιτευχθεί γρήγορα το ίδιο επίπεδο οικονομίας με τα φθηνά πλαστικά που παράγονται σε μεγάλη κλίμακα χρησιμοποιώντας πετρέλαιο, καθώς σήμερα αυτό το μοναδικό υλικό μπορεί να κατασκευαστεί μόνο σε εξειδικευμένα εργαστήρια.
Αντιμέτωποι με αυτή την πρόκληση, ο Isobe και οι συνάδελφοί του αναζητούν ενεργά ενδιαφέρον από μεγάλους κατασκευαστές στην έρευνά τους. Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να προτείνουν μια φθηνότερη τεχνολογία παραγωγής, παρόμοια με την κατασκευή χαρτιού και άλλων κοινών χαρτόνι. Σχεδιάζουν επίσης να σχεδιάσουν μια ειδική γραμμή παραγωγής για τον έλεγχο της κατανάλωσης ενέργειας.
Φαντάζομαι μια κοινωνία όπου όλα όσα χρειαζόμαστε για την καθημερινή μας ζωή προέρχονται εξ ολοκλήρου από ουσίες που παράγονται από ζωντανούς οργανισμούς. Ταυτόχρονα, τα καθημερινά αντικείμενα πρέπει να επαναχρησιμοποιούνται προσεκτικά