Naukowcy opracowują szkło biodegradowalne i nadające się do recyklingu

Naukowcy opracowują szkło biodegradowalne i nadające się do Canva

Szkło to bardzo popularny materiał: służy do wyrobu okularów, szyb czy szklanki, do której wlewamy wodę. Jednak powszechne stosowanie trwałego, nieulegającego biodegradacji szkła, którego nie można naturalnie wyeliminować, powoduje długoterminowe zagrożenia dla środowiska. Aby rozwiązać ten problem, grupa badawcza kierowana przez prof. YAN Xuehai z Instytutu Inżynierii Procesowej (IPE) Chińskiej Akademii Nauk, opracowała rodzinę ekologicznego szkła pochodzenia biologicznego, wytwarzanego z aminokwasów lub peptydów. Proponowane szkło jest biodegradowalne i nadaje się do recyklingu. 

Tradycyjne szkło, takie jak komercyjne szkło nieorganiczne i szkło organiczne z poli(metakrylanu metylu) (PMMA) itp., jest biologicznie niekompatybilne i nie ulega łatwej degradacji w przyrodzie. Oczekuje się, że rozwój szkła biodegradowalnego i nadającego się do recyklingu biologicznego sprawi, że jego wpływ na środowisko będzie minimalny. Niestety produkcja takiego ekologicznego szkła pochodzenia biologicznego jest bardzo trudna, ponieważ biomolekuły mają słabą stabilność termiczną i łatwo ulegają rozkładowi w wysokich temperaturach typowych dla produkcji szkła.

Fotografie szkła
 Fotografie szkła ciemnego pola (u góry) i fluorescencyjnego (u dołu) odlewane z komercyjnych form

Naukowcy wykorzystali chemicznie zmodyfikowane aminokwasy i peptydy do wytworzenia szkła biomolekularnego o cechach biodegradowalności i biorecyklingu poprzez klasyczną procedurę „ogrzewania-hartowania”. Badacze śledzili zdolność formowania szkła, parametry kinetyczne i termodynamiczne materiału związane z zeszkleniem, a także wydajność szkła in vitro i in vivo. 

Szkło biomolekularne oparte na pochodnych aminokwasów lub peptydów wykazało unikatową kombinację właściwości użytkowych i ekologicznych, w tym doskonałe właściwości optyczne, dobre właściwości mechaniczne i elastyczną przetwarzalność, a także pożądaną biodegradowalność i biorecykling.

Schemat budowy szkła biomolekularnego
Schemat budowy szkła biomolekularnego i jego unikatowe właściwości

– Koncepcja szkła biomolekularnego, poza szkłem używanym komercyjnie lub tworzywami sztucznymi, może leżeć u podstaw ekologicznej technologii na rzecz zrównoważonej przyszłości – powiedział prof. YAN. – Jednak szkło biomolekularne jest obecnie na etapie laboratoryjnym i jest dalekie od komercjalizacji na dużą skalę. 

Źródło: Chińska Akademia Nauk

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest międzynarodową marką medialną należącą do holdingu Vogel Communications Group. W ramach marki MM Magazyn Przemysłowy wydawane jest czasopismo, prowadzony jest portal magazynprzemyslowy.pl oraz realizowana jest komunikacja (różnymi narzędziami marketingowymi) w przemysłowym sektorze B2B.

Tagi artykułu

Zobacz również

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę