Wie Krabben und Bäume bald Plastik ersetzen könnten

Das Einwickeln von Lebensmitteln in Kunststoff kann die Frische verlängern. Bei Kunststoffen auf Erdölbasis ist die Frische jedoch mit Umweltkosten verbunden.

Forscher von Georgia Tech glauben, dass sie eine potenziell praktikable Alternative zu solchen Kunststoffen geschaffen haben, die nicht nur kompostierbar ist, sondern Lebensmittel auch länger frisch halten kann.

Und alles, was es brauchte, waren einige Bäume und einige Krabben.

Eine andere Art von Kunststoff

Der in der Zeitschrift ACS Sustainable Chemistry and Engineering beschriebene neue Materialtyp besteht aus Schichten von Cellulose-Nanokristallen aus Zellstoff und Chitin-Nanofasern, die in den weggeworfenen Schalen von Krabben und Garnelen zu finden sind.

Die Cellulose ist das häufigste Biopolymer der Welt. Das zweithäufigste? Chitin.

"Der wichtigste Maßstab, mit dem wir es vergleichen, ist PET oder Polyethylenterephthalat, eines der häufigsten Materialien auf Erdölbasis in transparenten Verpackungen, die Sie in Verkaufsautomaten und Erfrischungsgetränkeflaschen sehen", sagte J. Carson Meredith, Professor an der Georgia University Tech's School of Chemical and Biomolecular Engineering, sagte in einer Erklärung. "Unser Material zeigte gegenüber einigen Formen von PET eine Verringerung der Sauerstoffdurchlässigkeit um bis zu 67 Prozent, was bedeutet, dass es Lebensmittel theoretisch länger frisch halten könnte."

Dieses neue Material kann dieses Kunststück aufgrund seiner Gesamtstruktur vollbringen. Die Schichten aus Cellulose-Nanokristallen sind nicht nur stark, flexibel und transparent, sondern schützen das Lebensmittel auch besser vor Gasen wie Sauerstoff, die es verderben können.

"Es ist schwierig für ein Gasmolekül, in einen festen Kristall einzudringen, weil es die Kristallstruktur stören muss", sagte Meredith. "So etwas wie PET hat andererseits einen erheblichen Anteil an amorphem oder nichtkristallinem Material, so dass es für ein kleines Gasmolekül mehr Wege gibt, die leichter zu finden sind."

Der Film, den Sie im obigen Video sehen können, wird erstellt, indem Cellulose und Chitin in Wasser suspendiert, in Schichten gesprüht und trocknen gelassen werden. Es hält gut zusammen, weil die Cellulose negativ geladen ist, während das Chitin positiv geladen ist. Gegensätze ziehen sich schließlich an.

"Sie ... bilden eine schöne Schnittstelle zwischen ihnen", sagte Meredith.

Die für diesen Kunststoff benötigten Materialien sind leicht verfügbar. Cellulose wird bereits hergestellt und das Verfahren zu ihrer Erfassung ist gut etabliert. Die Lebensmittelindustrie für Schalentiere verfügt über reichlich Chitin, aber die Herstellung des Chitins in Nanofaserform muss noch bearbeitet werden.

Brauchen Sie auch Arbeit? Das Material selbst. Während es Sauerstoff besser standhält als PET, müssen Meredith und sein Team ihn weiter verfeinern, um Wasserdampf auszublenden.

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