Khoa học vừa tìm ra loại nhựa mới siêu tốt

Bài toán sản xuất nhựa thân thiện với môi trường từ lâu đã được đưa ra, song có nhiều khó khăn khó thể giải quyết được. Nguyên nhân chính do nhựa sinh học không có độ bền cần thiết cho ngành công nghiệp thực phẩm.

Cho đến nay, các nỗ lực tạo ra nhựa tái chế có rất ít tiến triển do hạn chế về kinh tế lẫn quá trình sản xuất. Ngoài ra, các sản phẩm nhựa tái tạo hiện có thường quá giòn, không phù hợp với việc làm màng bọc thực phẩm.

Nghiên cứu nhựa thân thiện với môi trường là bài toán gây đau đầu giới khoa học. Ảnh: Quartz.

Một nghiên cứu mới của Đại học bang Ohio đã chỉ ra rằng việc kết hợp cao su tự nhiên với nhựa sinh học, sẽ tạo ra sản phẩm nhựa phân hủy tối ưu. Nghiên cứu này đang rất được chú ý vì thân thiện môi trường.

Công bố trên Tạp chí Polymers, nhóm nghiên cứu cho biết sản phẩm nhựa sinh học gia cường bằng cao su hình thành từ quá trình lên men vi sinh vật. Cụ thể, nhóm nấu chảy cao su thành một loại nhựa nhiệt dẻo có nguồn gốc từ thực vật tên là PHBV, cùng với peroxide hữu cơ và một chất phụ gia khác gọi là trimethylolpropane triacrylate (TMPTA).

Sản phẩm nhựa sinh học cuối cùng cứng hơn 75% và dẻo hơn 100% so với gốc PHBV, dễ dàng cho việc định hình bao bì thực phẩm.

Nghiên cứu mới này cho ra sản phẩm nhựa sinh học được cho là tốt nhất từ trước đến nay. “Các cố gắng trước đây không thành công bởi độ đàn hồi của cao su làm cho nhựa mất đi tính cứng cáp cần thiết”, Xiaoying Zhao, nhà nghiên cứu bộ môn Khoa học và Công nghệ thực phẩm thuộc Đại học Ohio cho biết.

Nhựa sinh học kết hợp với cao su tự nhiên cho độ bền cao hơn nhiều so với nhựa sinh học. Ảnh: MIT.

Yael Vodovotz, Giáo sư bộ môn Khoa học và Công nghệ thực phẩm tại Đại học bang Ohio cho biết các nhóm nghiên cứu khác từng kết hợp cao su và PHBV. Tuy nhiên, sản phẩm cuối cùng quá yếu, không thể đảm bảo chế biến, vận chuyển đến xử lý trong cửa hàng, đặc biệt là các bao bì được sử dụng để cấp đông và bỏ vào lò vi sóng.

Các nhà nghiên cứu hiện nay đang rất quan tâm đến tiềm năng của những loại vật liệu phân hủy sinh học khác nhau, khi kết hợp với vật liệu gia cường thân thiện với môi trường. Bã cà phê, vỏ cà chua hay vỏ trứng là những chất liệu như vậy. Thậm chí, họ còn xem xét các loại thực vật xâm lấn như cỏ dại, lục bình.

“Chúng tôi muốn tìm những thành phần thân thiện với môi trường nhưng phải rẻ... có thể làm khô, nghiền chúng và sử dụng những loại chất xơ này như các sợi gia cường”, Vodovotz cho biết.

Hầu như tất cả các loại nhựa có tới 90% thành phần hóa học là dầu mỏ và rất khó bị phân hủy trong môi trường tự nhiên. Ảnh: Technology Network.

Ngoài thực phẩm đóng gói, nhựa sinh học có thể được sử dụng trong các dụng cụ khác như chén bát và thớt.

Nhóm nghiên cứu cũng muốn hợp tác với những đơn vị ngoài ngành thực phẩm. Mục tiêu nhằm tìm kiếm ứng dụng cho sản phẩm, ví dụ như vật liệu xây dựng, găng tay và các bộ phận xe hơi hoặc máy bay.

Khi áp dụng công nghệ vào đời sống, còn tùy mục đích mà nhóm nghiên cứu sẽ hiệu chỉnh công thức chế tạo vật liệu cho phù hợp. Ví dụ các thành phần trong nhựa sinh học, tuy có thể phân hủy và thân thiện với môi trường, song cũng phải không độc hại đối với con người.