Sunkus svoris! Pirmasis pasaulyje biologiškai skaidomas skaidrus pakavimo popierius buvo paleistas
Japonijos tyrėjai sėkmingai sukūrė pirmąjį pasaulyje skaidrią pakavimo popierių, kuris yra pakankamai storas, kad būtų naudojamas kaip gėrimų konteineris, ir pasižymi biologiškai skaidomomis savybėmis, nesukeldami taršos jūrų aplinkai. Mokslinė komanda teigė, kad iš šios naujos medžiagos pagaminta popierinė dėžutė yra labai skaidri, leidžianti vartotojams aiškiai pamatyti sultis ar kitus gėrimus.
Šis skaidrus popierius kilęs iš augalų ir gali būti suskaidytas mikroorganizmais, o ateityje gali pakeisti tradicinius plastikinius indus. Tai ne tik lanksti ir lengvai sulenkti, bet ir tvirti bei patvarūs net drėgnoje aplinkoje, ir gali būti perdirbamas į įvairias formas, įskaitant puodelius ir šiaudelius. Šį lūžio pasiekimą kartu baigė daugelio tyrimų institucijų mokslininkų komanda, įskaitant Japonijos jūrų tyrimų ir plėtros agentūrą (Jamstec, kurio būstinė yra Jokosukos mieste, Kanagavos prefektūroje).
Iš naujai sukurtos popierinės medžiagos pagaminta puodelis yra labai skaidrus, ir net per ją galima pamatyti laivus
Originalus tyrimų ir plėtros ketinimas: tiesiogiai susiduria
Japonijos jūrų mokslo ir technologijos skatinimo instituto vyriausiojo tyrėjo pavaduotojas ir tyrimų komandos vadovas Noriyuki Iwabe labai tikisi šio tyrimo. Jis sakė: „Aš laukiu, kad ši medžiaga taps„ Trumpo korta “kovoje su jūrų tarša
Šis projektas prasidėjo „Noriyuki iwabe“. Jis dalyvavo celiuliozės (pagrindinio medžio ir popieriaus komponento) tyrimuose ir prisijungė prie Japonijos jūrų mokslo ir technologijos instituto 2017 m. Su didele institucijos mokslinių povandeninių vaizdų duomenų baze jis iš pradžių matė atšiaurią giliavandenių vandenų tikrovę, kurią smarkiai užteršė disponuojami plastikai.
Pamatęs plastikinius maišelius ir įvairius teršalus, išsibarsčiusius ant jūros dugno daugiau nei 1000 metrų gylyje, „Jibu“ greitai sugalvojo idėją naudoti konteinerį, pagamintą iš medžiagos, kurią galima suskaidyti mikroorganizmais net vandenyne, kad pakeistų plastikinius konteinerius.
Technologinis proveržis: nuo ne skaidrumo iki „ypač skaidrumo“
„Shibata“ popierius atrodo viena perspektyviausių medžiagų. Tačiau tradicinis popierius turi aiškų silpnumą: dėl to, kad medienos plaušiena naudojama, tarpai tarp šiurkščiavilnių pluošto sklaidos šviesos, todėl gatavas popierius yra nepermatomas.
Maisto pramonei, kuri labai vertina skaidrumą, ši problema yra ypač svarbi. Paprastai manoma, kad pakuotė, leidžianti vartotojams iš anksto pamatyti turinį, gali geriau skatinti jų norą įsigyti. Remiantis pranešimais, prancūzų maisto gamintojas kadaise išleido sulčių gėrimus, supakuotus į kartonines dėžutes, tačiau vėliau bent kartą atnaujino naudojant plastikinius konteinerius.
Nors yra medžiaga, vadinama stikliniu popieriumi, gauta iš celiuliozės, pavyzdžiui, popieriaus, ir žinoma dėl skaidrios išvaizdos, dabartiniai gamybos metodai gali gaminti stiklinį popierių, kurio storis yra 0,03 milimetro. Ilgą laiką pramonėje plačiai tikėjo, kad techniškai neįmanoma gaminti stiklo popieriaus nuo 0,3 mm iki 0,7 mm (pakankama popierinėms dėžutėms ir kitoms komercinėms pakuotėms).
Atsižvelgiant į tai, „Noriyuki iwabe“ sugalvojo ličio bromido vandeninio tirpalo naudojimo metodą. Tuo metu vienas iš jo kolegų tyrinėjo šį skystį, o šios cheminės medžiagos gebėjimas ištirpinti šilką ir celiuliozę pradėjo pritraukti žmonių dėmesį. Jibu sugalvojo planą: ištirpinti ir sukietėti celiuliozę, sureguliuodamas ličio bromido vandeninio tirpalo temperatūrą, kad popieriaus storis ir formą būtų galima laisvai sureguliuoti.
Antraisiais metais, 2018 m., Jis pradėjo kurti prototipus. Jijiang departamentas sustiprino, išvalė ir džiovintą celiuliozę, galiausiai sėkmingai pagamino labai skaidrų ir vidutiniškai storą popierių. Remiantis pranešimais, šio proceso metu pluoštai yra smulkiai suskaidomi į molekules, sudarant tankią struktūrą be porų, leidžiant šviesai prasiskverbti be išsibarstymo.
Kitas unikalus šio tyrimo projekto bruožas yra tas, kad komanda visiškai panaudojo Japonijos jūrų tyrimų ir plėtros korporacijos (JAMSTEC) įrenginius ir kompetenciją, kad patikrintų, ar ši medžiaga gali iš tikrųjų suskaidyti giliavandenėje jūroje.
Padedami įvardytų tyrimų povandeninio „Deep Sea 6500“ ir kitos įrangos, tyrėjai padėjo puodelius, kuriuose buvo ši nauja medžiaga jūros dugne. Šiose vietose yra 757 metrų gylio plotas Sanzaki regione palei Sagami įlankos pakrantę Kanagavos prefektūroje, taip pat 5552 metrų giliavandenių jūros plotas netoli Nantori salos rytiniame Ramiojo vandenyno Japonijoje.
Šešių mėnesių filmavimo rezultatai parodė, kad šie konteineriai palaipsniui suyra. Viena taurė, įdėta į Sanzaki rajoną, visiškai išnyko per keturis mėnesius.
Komercializacijos iššūkiai ir ateities perspektyvos
Nepaisant didelių vilčių ateityje komerciniam šio specialaus darbo pritaikymui, didelės išlaidos išlieka pagrindinė kliūtis. Šią popieriaus medžiagą sunku greitai pasiekti tokio paties lygio ekonomikai, kaip ir pigūs plastikai, gaminami dideliu mastu, naudojant naftą, nes šiuo metu šią unikalią medžiagą galima gaminti tik specializuotose laboratorijose.
Susidūrę su šiuo iššūkiu, Isobe ir jo kolegos aktyviai siekia didelių gamintojų susidomėjimo savo tyrimais. Mokslininkai planuoja pasiūlyti pigesnę gamybos technologiją, panašią į popierinių dėžučių ir kitų įprastų kartonų gamybą. Jie taip pat planuoja suprojektuoti specialią gamybos liniją energijos suvartojimui kontroliuoti.
Įsivaizduoju visuomenę, kurioje viskas, ko mums reikia mūsų kasdieniam gyvenimui, kyla iš gyvų organizmų pagamintų medžiagų. Tuo pačiu metu kasdieniai daiktai turėtų būti kruopščiai naudojami pakartotinai