Studija u Naučnom biltenu istražuje nedavna dostignuća u razvoju prirodnih biopolimera koji se mogu preraditi i njihove bezbrojne primene.
Sa sve većom globalnom populacijom i brzim ekonomskim napretkom, postoji sve veća potražnja za materijalima, hemikalijama i energetskim resursima širom sveta. Značajan deo ovih resursa trenutno se dobija iz fosilnih goriva.
„Trenutno se oko 8% fosilnih goriva koristi u proizvodnji polimera, a očekuje se da će ovaj procenat porasti na 20% do 2050. Ova rastuća potražnja za polimerima, zajedno sa rastućim troškovima prerade, predstavlja ogroman dugoročni izazov u ispunjavanju globalnog zahtevi polimera“, kaže dr Haijun He, jedan od istraživača.
„Štaviše, uticaj upotrebe polimera na životnu sredinu, koji je pogoršan neefikasnim sistemima za reciklažu i neadekvatnom infrastrukturom za upravljanje otpadom, naglašava hitnu potrebu za održivim alternativama sintetičkim polimerima dobijenim iz fosilnih resursa.
Kao odgovor na ove imperative, došlo je do rastućeg interesovanja za istraživanje prirodne biomase koja se može preraditi kao održive zamene, vođena rastućom zabrinutošću zbog štetnih ekoloških i ekonomskih posledica sve manje fosilnih resursa i petrohemikalija.
Tačnije, sledeća generacija, ekološki prihvatljivi i isplativi funkcionalni materijali dobijeni od prirodnih biopolimera su dobili značajnu pažnju, posebno sa eksponencijalnim povećanjem proizvodnje biootpada.
Pored njihove izuzetne održivosti i inherentne biokompatibilnosti, prirodni biopolimeri poseduju jedinstvene hijerarhijske strukture koje karakterišu strukturni integritet, žilavost i fleksibilnost, što dodatno povećava njihovu privlačnost za širok spektar primena.
Proteini i polisaharidi su privukli značajnu pažnju zbog svog obilja, dostupnosti i svestranosti u različitim oblastima. Direktna prerada proteina i polisaharida u finalne proizvode predstavlja značajne izazove zbog njihovih urođenih uređenih strukturnih karakteristika koje se protežu od molekularne do nanorazmera i ekstenzivnih mreža vodoničnih veza na svim nivoima.
„Ovo zahteva dalje modifikacije da bi se poboljšala obradivost, kao što je ekstrakcija ili izolacija“, kaže Haijun He.
Održiva proizvodnja ovih prirodnih biopolimera i njihova raznovrsna primena su dugotrajna potraga.
„Iako su stotine revolucionarnih studija sprovedene u ovoj oblasti, postojeći pregledi napretka biomaterijala u inženjerstvu životne sredine i biomedicini često se fokusiraju isključivo na pripremu i specifičnu primenu pojedinačnih prirodnih biopolimera sa manje pažnje na preradljivost, održivost i raznovrsnost. aplikacije“, kaže Haijun He.
„Naš cilj je da sveobuhvatno identifikujemo i odgovorimo na glavne materijalne izazove i ponudimo praktična rešenja za stimulisanje materijalne revolucije u domenu funkcionalnih prirodnih polimera.“
