Японські дослідники розробили композитне покриття на основі кремнезему і смоли, яке захищає папір від впливу навколишнього середовища, перетворюючи її в екологічний замінник пластику. Опис технології представлено в журналі Industrial & Engineering Chemistry Research.
Дослідники з Інституту фізики твердого тіла Токійського університету під керівництвом Зендзі Хіроі розробили економічне біорозкладане покриття Choetsu. Ця технологія робить папір водонепроникним, зберігаючи при цьому його гнучкість.
Choetsu складається з безпечних і недорогих хімічних речовин, в основному з метилтриметоксисилану, деякої кількості ізопропілового спирту і невеликої кількості тетраізопропілтитанату. Автори розробки відзначають, що при контакті з вологим повітрям ці матеріали мимовільно утворюють міцну і водонепроникну плівку на поверхні паперу.
Щоб надати властивості пластику паперовим виробам, наприклад, контейнерам для харчових продуктів, їх необхідно обприскати або занурити в рідку суміш хімічних реактивів. Після чого вироби потрібно висушити при кімнатній температурі. Дослідники кажуть, що після висихання на целюлозі, з якої виготовлений папір, утворюється тонкий шар кремнезему, що містить метиловий спирт, який забезпечує міцність і водонепроникність.
Як підкреслюють вчені, в процесі обробки паперу на поверхні плівки автоматично формується шар наночастинок діоксиду титану розміром 2 нм. Ці елементи забезпечують розкладання метиленового синього і антибактеріальну активність поверхні. Крім того, плівка має високу адсорбційну здатність, ефективно вловлюючи органічні забруднювачі до тих пір, поки вони не розкладаються в результаті фотокаталітичних реакцій.
Вчені відзначають, що всі хімічні речовини, які формують покриття, з часом розпадаються на нешкідливі компоненти, такі як вуглець, вода і кремній.
“Тепер ми сподіваємося використовувати цей підхід і для інших видів матеріалів. Рідкий склад можна налаштувати для інших речовин, наприклад, ми можемо створити покриття, стійке до бруду і цвілі, яке можна нанести на скло, кераміку і навіть інші пластмаси, щоб продовжити термін їх служби», — говорить професор Хіроі.