Prenos plastičnog otpada sa kopna u okeane i njegovo naknadno nakupljanje unutar lanca ishrane predstavlja veliku pretnju i za životnu sredinu i za ljudsko zdravlje. Shodno tome, razvoj obnovljivih, jeftinih i ekološki prihvatljivih alternativnih materijala izazvao je ogromnu pažnju i interesovanje.
Skrob je veoma poželjan materijal za proizvodnju bioplastike zbog svoje obilje i obnovljive prirode. Međutim, ograničenja kao što su krtost, hidrofilnost i termička svojstva ograničavaju njegovu široku primenu.
Rešavajući ove zabrinutosti, grupa istraživača iz Državne ključne laboratorije za inženjerstvo celuloze i papira na Tehnološkom univerzitetu Južne Kine predstavlja novu strategiju za proizvodnju skrobne plastike u potpunosti na biološkoj bazi koja pokazuje brojne prednosti, uključujući superiornu fleksibilnost, vodootpornu sposobnost, odličnu termičku obradivost i samoprilagodljivost.
„Nativni skrob pokazuje veliku krutost zbog jake vodonične veze između njegovih molekularnih lanaca, što dovodi do izazova tokom termičke obrade“, objašnjava Ksiaokian Zhang, prvi autor studije objavljene u Green Energi & Environment. „Kovalentna prilagodljiva mreža je konstruisana da efikasno oslabi vodoničnu vezu i poboljša relaksaciju stresa lanaca skroba.“
„U proizvodnji skrobne plastike na potpuno biološkoj bazi, dialdehidni skrob je bio podvrgnut blagoj reakciji Šifove baze sa diaminom na bazi biljnog ulja. Ova reakcija je rezultirala formiranjem dinamičkih iminskih veza, koje su pokazale sposobnost cepanja i Reverzibilno se reformiše pod toplotnom stimulacijom. Shodno tome, skrobna plastika je pokazala izuzetnu termičku sposobnost obrade“, rekao je Zhang.
„Pored toga, prisustvo dugih alifatskih lanaca u diaminu je pojačalo steričku prepreku lanaca molekula skroba, što je dovelo do poboljšane fleksibilnosti i hidrofobnosti plastike skroba.
Ksiaohui Vang, odgovarajući autor studije, dodao je: „Naša providna skrobna plastika, koja sadrži imin veze, takođe pokazuje sposobnost samoizlečenja. Može da popravi ne samo ogrebotine već i oštećenja velikih površina jednostavnim tretmanom toplotnim presovanjem.“
Primetno je da je efikasnost samoizlečenja dostigla više od 88% u pogledu mehaničkih svojstava. Takva poželjna svojstva čine škrobnu plastiku veoma privlačnom za različite praktične primene. „Kroz ovu studiju, uspešno smo uveli novu strategiju dizajna za razvoj održive, termički obradive i razgradive bioplastike koristeći materijale u potpunosti na biološkoj bazi“, zaključio je Vang.
