Кипяток больше не страшен: новый биопластик продемонстрировал удивительные свойства

Химики создали прочный биоразлагаемый материал, который выдерживает контакт с кипятком. Из него можно делать экологически безопасную одноразовую посуду и другие изделия.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Macromolecules.

Полилактид (ПЛА, он же полимолочная кислота) – это один из самых популярных видов биоразлагаемого пластика. Но у него есть свои недостатки.

Полилактид обычно существует в двух состояниях: кристаллическом и аморфном (стекловидном). Кристаллический ПЛА термостоек, но непрозрачен и очень хрупок. Аморфный же достаточно прочен, но размягчается уже при температуре 60 °C. Поэтому посуду из такого материала нельзя использовать для горячих продуктов.

Впрочем, и более распространённые и привычные виды пластиков не очень любят кипяток и разогрев. Все мы пробовали наливать горячую воду в пластиковую бутылку, из-за чего она изменяла свою форму.

Теперь исследователи из Акронского университета в США нашли способ сделать пластиковые изделия одновременно прочными, прозрачными, термостойкими и более безопасными для природы.

"Героем" исследования стал полилактид. Молекула ПЛА представляет собой длинную нить. Авторы сравнивают их со спагетти. В аморфном состоянии все эти нити переплетены между собой, образуя своеобразную сеть. Благодаря такой сети все спагетти из тарелки можно было бы поднять одним движением вилки.

Понятно, что сцепление молекул друг с другом придаёт материалу прочность. Когда же вещество кристаллизуется, сеть разрушается, и нити оказываются в положении отдельных прутиков из притчи о венике и силе единства. С другой стороны, кристаллизация необходима для термостойкости.

Теперь учёные нашли способ убить двух зайцев. Они научились подвергать ПЛА особой кристаллизации, когда кристаллы образуются, но остаются очень маленькими: их размеры измеряются нанометрами. При этом материал становится устойчивым к высокой температуре, но сеть из "спагетти" не разрушается. Поэтому вещество сохраняет прочность. Также новая модификация полилактида прозрачна, что весьма удобно для изготовления посуды.

Исследователи надеются, что их детище вытеснит традиционные материалы для пластиковых стаканчиков и других подобных предметов. Однако у скептиков есть свои вопросы к биопластику. Например, Вести.Ru рассказывали о том, что в нём содержится не меньше вредных веществ, чем в обычных пластмассах. Также мы писали о том, что пластиковые бутылочки для кормления младенцев под действием высокой температуры выделяют в смесь миллионы частиц микропластика.