Široka upotreba postojanog, biorazgradivog stakla koje se ne može prirodno eliminisati uzrokuje dugoročne opasnosti po životnu sredinu i društvena opterećenja.
Da bi rešila ovaj problem, istraživačka grupa koju predvodi prof. Ian Ksuehai sa Instituta za procesno inženjerstvo (IPE) Kineske akademije nauka razvila je porodicu ekološki prihvatljivog stakla biološkog porekla napravljenog od biološki dobijenih aminokiselina ili peptida. Predloženo staklo je biorazgradivo i bioreciklabilno.
Ova studija je objavljena u časopisu Science Advances.
Tradicionalno staklo, kao što je komercijalno neorgansko staklo i poli (metil metakrilat) (PMMA) organsko staklo, itd., je biološki nekompatibilno i ne može se lako razgraditi u prirodi. Očekuje se da će razvoj biorazgradivog i bioreciklabilnog stakla imati minimalan uticaj na životnu sredinu.
Nažalost, proizvodnja takvog ekološkog stakla biološkog porekla je veoma izazovna jer biomolekuli poseduju lošu termičku stabilnost i lako se razlažu na visokim temperaturama koje se obično koriste u proizvodnji stakla.
U ovoj studiji, istraživači su koristili hemijski modifikovane aminokiseline i peptide za proizvodnju biomolekularnog stakla sa karakteristikama biorazgradljivosti i bioreciklabilnosti kroz klasičnu proceduru „gašenja zagrevanjem“.
Istraživači su pratili sposobnost stvaranja stakla, kinetičke i termodinamičke parametre materijala u vezi sa prelaskom stakla, kao i performanse stakla in vitro i in vivo.
Iznenađujuće, biomolekularno staklo zasnovano na derivatima aminokiselina ili peptida pokazalo je jedinstvenu kombinaciju funkcionalnih svojstava i ekoloških karakteristika, uključujući odlične optičke karakteristike, dobra mehanička svojstva i fleksibilnu preradljivost, kao i željenu biorazgradljivost i bioreciklabilnost.
„Koncept biomolekularnog stakla, osim komercijalno korišćenih stakla ili plastike, može biti osnova tehnologije zelenog života za održivu budućnost“, rekao je prof. Jan. „Međutim, biomolekularno staklo je trenutno u laboratorijskoj fazi i daleko od velike komercijalizacije.“
