Cursa pentru eliminarea deșeurilor din plastic face un pas decisiv în Houston.
Cuprins
Acolo, inginerul mecanic Maksud Rahman și echipa sa prezintă în Nature Communications un material obținut din celuloză bacteriană care egalează rezistența unor metale, se îndoaie ca hârtia și, după durata de viață, se descompune fără a lăsa microplastice. Descoperirea, realizată în colaborare cu Universitatea Rice, apare ca un răspuns urgent la cele 200 de miliarde de kilograme de deșeuri plastice generate în 2024, un volum care amenință ecosistemele și clima globală.
Un fil microbian mai puternic decât mulți polimeri
Cheia stă în specia Novacetimonas hansenii, capabilă să expulzeze benzi de celuloză de doar câțiva nanometri. Ghidate de rotația lentă a unui cilindru permeabil la oxigen, bacteriile aliniază fiecare fir cu precizie milimetrică. Rezultatul este o rețea atât de ordonată încât depășește 436 MPa de rezistență la tracțiune și atinge un modul de 32 GPa, cifre care plasează biopolimerul deasupra multor materiale plastice comerciale și la nivelul sticlei, dar cu o fracțiune din densitatea acesteia.
Bor și bacterii: amestecul care declanșează rezistența
Pentru a merge mai departe, grupul a dispersat nano-foi hexagonale de nitrură de bor, un material bidimensional al cărui modul este de aproximativ 0,8 TPa și conduce căldura la o rată de 700 W m⁻¹ K⁻¹. Fulgi se încrustează în mod natural în timp ce matricea se țese. Astfel, rezistența finală crește la 553 MPa, iar disiparea termică se triplează.
Rahman susține simplitatea procesului ca fiind „o metodă de biosinteză scalabilă și flexibilă cu diverse nanomateriale”.
Ambalaje, medicină și electronică flexibilă
O folie atât de subțire poate fi pliată pentru a fabrica o sticlă de unică folosință, pentru a acoperi o pungă de expediere sau pentru a servi drept substrat în dispozitive electronice fără a elibera fragmente sintetice. În spitale, aceeași celuloză pură, poroasă și biocompatibilă este deja testată ca pansament transparent care alină durerea și accelerează vindecarea prin menținerea umidității adecvate asupra plăgii.
Provocarea de a produce tone
În prezent, configurația de laborator produce aproximativ 7,5 mg pe zi. Pentru a aproviziona industria, va fi necesar să se multiplice acest randament fără a perturba echilibrul de oxigen care menține bacteriile aliniate. Echipa studiază adaptarea bioreactoarelor convenționale și înlocuirea nitrurii de bor costisitoare cu nanofibre vegetale care conferă rigiditate cu o amprentă minieră mai redusă.
Un închizător curat pentru un ciclu murdar
În timp ce polimerii derivați din petrol persistă timp de secole, celuloza se degradează în condiții normale de compostare fără a adăuga CO₂ fosil în atmosferă. Testele de oboseală confirmă că, după 10.000 de cicluri de încărcare, folia își păstrează forma și rezistența, o garanție pentru aplicații de lungă durată în ambalaje structurale, aerospațiale sau izolație termică.
Rămâne de evaluat ciclul de viață complet și percepția consumatorului, dar promisiunea este clară: rezistența ambalajelor nu mai trebuie să se traducă în poluare permanentă.
