لیوان یکبار مصرف سبز با کمک فناوری نانو تولید شد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، فوم گیاهی با استفاده از نانوبلور سلولز ساخته شده است که به کمک آن می‌توان ظروف یک‌بار مصرف زیست‌سازگار با دوام بالا تولید کرد. این ظروف تا ۲۰۰ برابر وزن خود را تحمل کرده و به سادگی در طبیعت تجزیه می‌شوند. عملکرد این ظروف یک‌بار مصرف از ظروف پلیمری رایج بالاتر بوده و در اثر سوختن گاز یا خاکستر سمی تولید نمی‌کنند.

فوم پلی‌استایرن ماده‌ای استخراج شده از ترکیبات نفتی است که در تولید بسیاری از ظروف یک‌بار مصرف نظیر لیوان استفاده می‌شود. این ماده از اجزاء بسیار سمی ساخته می‌شود و پس از استفاده باید به‌صورت مصنوعی تجزیه شود چرا که در طبیعت پایدار است. زمانی که فوم پلی‌استایرن سوزانده شود، گاز‌های سمی تولید می‌کند.

امیر عاملی و همکارانش در دانشگاه ایالتی واشنگتون موفق به ارائه ترکیبی جایگزین برای فوم پلی‌استایرن شدند، آن‌ها ماده‌ای زیست‌سازگار برای این کار ارائه کردند که ریشه گیاهی دارد.

نانوبلور‌های سلولز ماده اصلی این فوم هستند، سلولز فراوان‌ترین ماده موجود در گیاه است. در این روش از یک فرآیند زیست‌سازگار برای تولید فوم استفاده شده که در آن به جای حلال‌ها و مواد شیمیایی، از آب استفاده می‌شود.

پیش از این تلاش‌هایی برای تولید جایگزین گیاهی مبتنی بر سلولز برای فوم پلی‌استایرن انجام شده بود، اما محصول نهایی کارایی پایینی داشت.

در این پروژه محققان از ماده‌ای استفاده کردند که ۷۵ درصد آن را نانوبلور‌های سلولز تشکیل می‌دهد. این نانوبلور‌ها از پالپ چوب ساخته می‌شود که با اضافه شدن به پلی‌وینیل الکل، تبدیل به فوم موردنظر می‌شود. پلی‌وینیل الکل یکی از پلیمر‌هایی است که به نانوبلور‌های سلولز متصل می‌شود.

فومی که این گروه تحقیقاتی تولید کرده است دارای ساختار سلولی یکنواخت و همچنین عایق است. این اولین باری است که محققان فوم گیاهی می‌سازند که عملکرد آن از فوم پلی‌استایرن بهتر است. این فوم گیاهی بسیار سبک بوده و تا ۲۰۰ برابر وزن خود را تحمل می‌کند بدون این که تغییر شکل دهد. این فوم گیاهی به راحتی در طبیعت تجزیه می‌شود و در صورت سوختن، خاکستر آلاینده تولید نمی‌کند.

به اعتقاد محققان این پروژه، این محصول یکی از پتانسیل‌های کاربردی نانوبلور‌های سلولز است که می‌توان کاربرد‌های صنعتی متعددی از نانوبلور‌های سلولز انتظار داشت.