Використання пластмас, вироблених із біомаси, є однією з основних задач в глобальній меті з порятунку планети від забруднення. Однак використання більшої частини пластмас, вироблених із біомаси, обмежена через їх низьку термостійкість. Спільні дослідження інституту JAIST і університету U-Tokyo дозволили успішно розробити білу біотехнологічну конверсію целюлозної біомаси в ароматичні полімери. Вони мають найвищу термодеградацію з усіх пластмас, про які відомо. Новий матеріал докладно описаний в статті для журналу Advanced Sustainable Systems.
Розробка нових енергоефективних матеріалів з використанням біомаси – важлива частина створення стійкого навколишнього середовища. Однак доступні в цей час біопластики в основному є аліфатичними. Вони, зрештою, мають погану термостабільність, що серйозно обмежує їх застосування. Зрештою, пластик, на жаль, такий популярний як раз через свою універсальність. Важливо, щоб він міг витримувати певні температури (згадаємо пластикові контейнери для їжі, в яких можна, хоч і не дуже корисно, розігрівати їжу). Полімери на основі ароматичних основних ланцюгів широко відомі через їх високу термостійкість. Але отримання ароматичних гетероциклічних мономерів з біомаси практично неможливо через складність контролю їх структури.
Дві специфічні ароматичні молекули, 3-аміно-4-гідроксибензойна кислота (AHBA) і 4-амінобензойна кислота (ABA), були отримані з крафт-целюлози (неїстівної сировини) професором Онисі і його дослідницькою групою в Токіо. Рекомбінантні мікроорганізми вибірково збільшували продуктивність ароматичних мономерів і інгібували утворення побічних продуктів. Професор Канеко і його дослідницька група з JAIST хімічно перетворили AHBA в 3,4-діамінобензойную кислоту (DABA). Згодом вона була полімеризованою в полі (2,5-бензімідазол) – ABPBI – за допомогою поліконденсації і перероблена в термостійку плівку. Крім того, введення дуже невеликої кількості ABA з DABA різко збільшило термостійкість одержуваного сополімера і обробленої плівки.
JAIST
Органічний пластик з чудовою термостабільністю (понад 740 ° C) був розроблений з неїстівної сировини біомаси без використання важких неорганічних наповнювачів. Такий інноваційний молекулярний дизайн полімерів з надвисокою термостійкістю завдяки контролю ?-кон’югації (або сполучення зв’язків) може сприяти повній відмові від шкідливого пластику, що забруднює навколишнє середовище.
Натхнення: hightech.fm