Ťažká váha! Bol spustený prvý biologicky rozložiteľný priehľadný obalový papier
Japonskí vedci úspešne vyvinuli prvý priehľadný obalový papier na svete, ktorý je dostatočne hrubý na to, aby bol použitý ako nádoba na nápoje a má biologicky odbúrateľné vlastnosti, bez toho, aby spôsobila znečistenie morského prostredia. Vedecký tím uviedol, že papierová skrinka vyrobená z tohto nového materiálu je vysoko priehľadná a umožňuje spotrebiteľom jasne vidieť šťavu alebo iné nápoje vo vnútri.
Tento priehľadný dokument pochádza z rastlín a môže sa rozložiť mikroorganizmami s potenciálom nahradiť tradičné plastové nádoby v budúcnosti. Je nielen flexibilný a ľahko ohýbateľný, ale aj robustný a odolný aj vo vlhkých prostrediach a môže sa spracovať do rôznych tvarov vrátane šálok a slamiek. Tento prielomový úspech bol spoločne dokončený tímom vedcov z viacerých výskumných inštitúcií vrátane Japonskej agentúry pre námorný výskum a vývoj (Jamstec so sídlom v Yokosuka City, Prefektúra Kanagawa).
Pohár vyrobený z novo vyvinutého papierového materiálu je veľmi priehľadný a cez ňu je možné vidieť aj lode v pozadí
Pôvodný zámer výskumu a vývoja: Priamo čelia plastickému znečisteniu s hlbokým morom
Zástupca hlavného výskumného pracovníka Japonského inštitútu pre podporu námornej vedy a techniky a vodcu výskumného tímu Noriyuki Iwabe má veľké nádeje na túto štúdiu. Povedal: „Teším sa, že sa tento materiál stane„ Trump kartou “v boji proti morskému znečisteniu
Tento projekt sa začal Noriyuki Iwabe. V roku 2017 sa podieľal na výskume celulózy (hlavná zložka dreva a papiera) a v roku 2017 sa pripojil k Japonskému inštitútu námornej vedy a techniky. S rozsiahlou databázou inštitúcie vedeckých ponorných obrazov bol svedkom z prvej ruky tvrdú realitu hlbokej vody, ktorá je ťažko znečistená jednorazovou plastmi.
Keď uvidel plastové vrecká a rôzne znečisťujúce látky roztrúsené na morskom dne v hĺbke viac ako 1000 metrov, Jibu rýchlo prišiel s myšlienkou použiť nádobu vyrobenú z materiálu, ktorý sa môže rozložiť mikroorganizmami aj v oceáne, aby nahradil plastové nádoby.
Technologický prielom: od transparentnosti po „ultra transparentnosť“
Pre Shibatu sa zdá, že papier je jedným z najsľubnejších materiálov. Tradičný papier má však jasnú slabosť: kvôli použitiu drevenej buničiny, medzery medzi hrubými vláknami rozptyľujú svetlo, čo vedie k tomu, že hotový papier je nepriehľadný.
Pre potravinársky priemysel, ktorý vysoko oceňuje transparentnosť, je tento problém obzvlášť výrazný. Všeobecne sa verí, že balenie, ktoré umožňuje spotrebiteľom vidieť obsah vopred, môže lepšie stimulovať ich túžbu na nákup. Podľa správ francúzsky výrobca potravín po spustení džúsových nápojov zabalených v kartónových škatuliach, ale neskôr po obnovení plastových nádob sa neskôr obnovil.
Aj keď existuje materiál nazývaný sklenený papier, odvodený z celulózy ako papier a je známy pre jeho priehľadný vzhľad, metódy výroby prúdu môžu produkovať iba sklenený papier s hrúbkou 0,03 milimetrov. Po dlhú dobu sa v priemysle všeobecne verilo, že je technicky nemožné vyrábať sklenený papier medzi 0,3 mm a 0,7 mm (dostatočné pre papierové škatule a iné komerčné balenie).
Berúc do úvahy, Noriyuki Iwabe prišiel s metódou používania vodného roztoku lítium bromidu. V tom čase jeden z jeho kolegov študoval túto tekutinu a schopnosť tejto chemickej látky rozpustiť hodváb a celulózu začala priťahovať pozornosť ľudí. Jibu prišiel s plánom: rozpustiť a stuhnúť celulózu nastavením teploty vodného roztoku bromidu lítium, takže hrúbka a tvar papiera sa dá voľne upraviť.
V druhom roku 2018 začal vyvíjať prototypy. Oddelenie Jijiang upevnilo, vyčistilo a sušené celulózu, čo nakoniec úspešne produkuje vysoko priehľadný a mierne hrubý papier. Podľa správ sa počas tohto procesu vlákna jemne rozkladajú na molekuly, čím sa vytvárajú hustú štruktúru bez pórov, čo umožňuje preniknúť svetlo bez rozptylu.
Dôkazy hlbokého mora: Materiály sa môžu prirodzene degradovať
Ďalšou jedinečnou črtou tohto výskumného projektu je to, že tím plne využíval zariadenia a odborné znalosti spoločnosti Japan Marine Research and Development Corporation (JAMSTEC), aby overil, či sa tento materiál môže skutočne rozložiť v hlbokom mori.
S pomocou výskumu s posádkou ponoru „Deep Sea 6500“ a ďalšieho vybavenia vedci umiestnili šálky obsahujúce tento nový materiál na morské dno. Tieto miesta zahŕňajú hlbokú plochu 757 metrov v oblasti Sanzaki pozdĺž pobrežia Sagami Bay v prefektúre Kanagawa, ako aj 5552 metrov hlbokého mora v blízkosti ostrova Nantori vo východnom Tichom oceáne v Japonsku.
Šesťmesačné výsledky natáčania ukázali, že tieto kontajnery sa postupne rozkladajú. Jeden pohár umiestnený v oblasti Sanzaki úplne zmizol do štyroch mesiacov.
Výzvy na komercializáciu a budúce vyhliadky
Napriek veľkým nádeje na komerčné uplatňovanie tohto špeciálneho papiera v budúcnosti zostávajú vysoké náklady hlavnou prekážkou. Tento papierový materiál je ťažké rýchlo dosiahnuť rovnakú úroveň hospodárstva ako lacné plasty vyrobené vo veľkom meradle pomocou ropy, pretože v súčasnosti sa tento jedinečný materiál môže vyrábať iba v špecializovaných laboratóriách.
Isobe a jeho kolegovia, ktorí sa konajú s touto výzvou, aktívne hľadajú záujem veľkých výrobcov vo svojom výskume. Vedci plánujú navrhnúť lacnejšiu výrobnú technológiu, podobnú výrobe papierových škatúľ a ďalších bežných lepeniek. Plánujú tiež navrhnúť vyhradenú výrobnú linku na kontrolu spotreby energie.