ТАСС, 6 июля. Ученые из России создали биоразлагаемую композитную пленку на базе растительных полимеров, которая защищает пищу от ультрафиолетового излучения, влаги и микробов и при этом позволяет ей «дышать». Ее можно использовать для продления сроков годности продуктов, сообщила в четверг пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
«Благодаря использованию возобновляемого сырья такая упаковка поможет решить глобальные экологические проблемы, связанные с чрезмерным потреблением синтетических пластиков. В дальнейшем мы планируем совершенствовать механические и водоустойчивые свойства разработанных нами материалов», — пояснил заведующий кафедрой МФТИ (Долгопрудный) Валентин Новиков, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Как отмечают Новиков и его коллеги, разработанный ими материал представляет собой композит, построенный на базе особых пористых структур, которые химики называют металл-органическими каркасами (МОК). Они представляют собой полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и состоящие из ионов металлов и различных органических соединений.
Благодаря подобному устройству они отличаются высокой пористостью и прочностью. Катализаторы и фильтры на базе МОК уже применяются в промышленности для очистки воздуха от углекислоты или водорода, а также для хранения этих газов. Российские ученые использовали многочисленные поры внутри МОК для другой цели — наполнения их эфирным маслом чайного дерева.
Зеленый упаковочный материал
По словам исследователей, этот растительный экстракт отличается высокими бактерицидными и антиоксидантным свойствами, что позволяет использовать его для защиты пищи от микробов и действия ультрафиолета. Упаковка эфирного масла внутрь частиц МОК в теории позволяет интегрировать его внутрь пищевых пленок из полиэтилена или его зеленых аналогов из растительных полимеров.
Руководствуясь подобными соображениями, ученые подготовили биоразлагаемые металл-органические каркасы на базе полимеров и соединений железа, наполнили их эфирным маслом чайного дерева и встроили в различные типы пленок, построенных на базе зеленых полимеров из метилцеллюлозы и каррагинана. Полученные композитные материалы ученые проверили на прочность, а также изучили их свойства в ходе опытов на культурах микробов.
Эти опыты указали на то, что добавление небольших количеств частиц МОК, около 2% от общей массы полимера, не сказалось на механических свойствах материалов, но при том значительно улучшило бактерицидные свойства пленок, а также повысило их способность противодействовать ультрафиолетовому излучению. Кроме того, у предложенных материалов выявили хорошие показатели износостойкости, прочности и влагонепроницаемости.
Как надеются исследователи, данные композитные материалы позволят уже в ближайшее время значительно продлить сроки годности дорогостоящих скоропортящихся продуктов. Сейчас ученые также изучают, можно ли наносить частицы МОК напрямую на поверхность продуктов для их всесторонней защиты от микробов и ультрафиолета.
