طور باحثون في جامعة فليندرز فيلمًا رقيقًا ومرنًا باستخدام بروتين الحليب والنشا والنانوكلاي الذي يتحلل بالكامل في التربة خلال 13 أسبوعًا. يهدف المادة إلى أن تكون بديلاً صديقًا للبيئة للبلاستيك ذو الاستخدام الواحد في تغليف الأغذية. يبرز الدراسة المنشورة في مجلة Polymers إمكانياته في تقليل تلوث البلاستيك.
أثارت مخاوف من نفايات البلاستيك دافعًا للعلماء في جامعة فليندرز في جنوب أستراليا للابتكار بمواد قابلة للتحلل البيولوجي. في دراسة نُشرت في مجلة Polymers، قام الباحثون بخلط كازينات الكالسيوم —شكل من بروتين الحليب الكازين— مع نشا معدل ونانوكلاي بنتونيت وغليسيرول وكحول بولي فينيل. أنتجت هذه التركيبة فيلمًا متينًا ومرنًا يقلد البلاستيك التقليدي مع كونه قابلًا للتحلل البيئي. أظهرت اختبارات التربة أن الفيلم يتحلل تدريجيًا تحت الظروف العادية، محققًا تحللًا كاملًا في حوالي 13 أسبوعًا. أكدت التقييمات الميكروبية سمية منخفضة، مع مستويات بكتيرية ضمن الحدود المقبولة للأفلام غير المضادة للميكروبات. أشار البروفيسور يوهونغ تانغ، باحث في علم النانو في معهد فليندرز لعلم النانو ساينس آند تكنولوجي، قائلاً: «نوصي بتقييمات مضادة للبكتيريا إضافية في الاختبارات والتطوير اللاحقين». وأكد على الحاجة الملحة لهذه الابتكارات، مشيرًا إلى أن تطوير بدائل مستدامة لتغليف الأغذية أمر أساسي لإبطاء التلوث العالمي. شمل المشروع تعاونًا مع خبراء هندسة كيميائية من جامعة بوغوتا خورخي تاديو لونزو في كولومبيا، بما في ذلك نيكولاي إستيفن غوميز ميسا والبروفيسورة أليس يوفانا باتاكيفا-ماتيوس. شرح غوميز: «كنا نجرب الكازينات لصنع ألياف نانوية على أساس الحليب واكتشفنا أنها يمكن استخدامها لصب بوليمرات مشابهة لمواد التغليف الشائعة». وأضاف أن الصيغة تستخدم مكونات رخيصة وقابلة للتحلل لتعزيز القوة والأداء الحاجز. سلطت باتاكيفا-ماتيوس الضوء على الآثار الأوسع: «يمكن للجميع المساهمة في تقليل استخدام البلاستيك، واكتشاف بدائل بوليمرية قابلة للتحلل جزء مهم من العلم الذي يساعد في إيجاد حلول للصناعة والمستهلكين والبيئة. معظم بلاستيكنا ذو الاستخدام الواحد يأتي من تغليف الأغذية، لذا يجب استكشاف خيارات كهذه أكثر وانضمامها إلى ثورة الاقتصاد الدائري لحفظ الموارد». ارتفعت إنتاج البلاستيك العالمي من 2 مليون طن في 1950 إلى 475 مليون طن في 2022، مع استخدام حوالي 60% مرة واحدة وإعادة تدوير 10% فقط. حذرت منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية أن بدون إجراءات، قد يرتفع الإنتاج 70% بحلول 2040، متجاوزًا 700 مليون طن سنويًا.
