Νέα κάνναβη ως καινοτόμο υποκατάστατο πλαστικού αντέχει σε βραστό νερό και τεντώνεται 1.600%

Ερευνητές έχουν αναπτύξει μια καινοτόμο και οικολογική εναλλακτική λύση για τις πλαστικές συσκευασίες από το φυτό της κάνναβης, το οποίο δεν προκαλεί ευφορία. Αυτή η μη τοξική επιλογή αποτελεί ένα ελαστικό θερμοπλαστικό, ικανό να επεκταθεί έως και 1.600% σε μέγεθος.

Η νέα αυτή ύλη παρουσίασε σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Chem Circularity, και αναφέρθηκε από το Good News Network, εξαιρετική “θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης” — μια ιδιότητα που την καθιστά ανθεκτική όταν έρχεται σε επαφή με βραστό νερό.

Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό της κάνναβης

«Σχεδόν καμία φυσικής προέλευσης πλαστική ύλη δεν διαθέτει αυτή την ιδιότητα», δήλωσε ο Gregory Sotzing, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Κονέκτικατ και συγκυριάρχος της μελέτης.

Η ερευνητική ομάδα ευελπιστεί ότι η κανναβιδιόλη (CBD) από το άνθος της κάνναβης μπορεί να αντικαταστήσει τη δισφαινόλη-Α, μια χημική ουσία που χρησιμοποιείται ευρέως στα σημερινά επεξεργασμένα πλαστικά και θεωρείται «γνωστός ενδοκρινικός διαταράκτης», διότι μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς την ορμονική μας ισορροπία.

Ο Sotzing σημείωσε ότι οι κάνναβης προϋποθέτουν τη δυνατότητα παραγωγής διαφανών πλαστικών μεμβρανών και επικαλύψεων, που σήμερα παράγονται από πετροχημικά, όπως το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), το οποίο χρησιμοποιείται σε μπουκάλια απορριμμάτων και συσκευασίες τροφίμων.

Αυτές οι εφαρμογές απαιτούν σταθερότητα σε μεσαίες και υψηλές θερμοκρασίες, καθώς και ικανότητα τήξης και επεξεργασίας για την κατάλληλη μορφοποίηση του υλικού — μια πρόκληση που η ομάδα υπερέβη με την παραγωγή ενός πολυκαρβονικού υλικού από κάνναβη.

Ο Dr. Mukerrem Cakmak από το Πανεπιστήμιο Purdue, ο οποίος επίσης συμμετείχε στη μελέτη, δήλωσε ότι οι έρευνές τους καθόρισαν τα πολυκαρβονικά ως βιώσιμες εναλλακτικές για πολυμερή όπως το PET. «Δημιουργήσαμε ένα αυστηρό επιστημονικό πλαίσιο που ενώνει τη μοριακή αρχιτεκτονική με την ικανότητα επεξεργασίας χωρίς να θυσιάζεται η παραγωγική δυνατότητα.»

Οι προκλήσεις των πλαστικών

Ο Dr. Cakmak εξήγησε ότι η παραγωγή του PET βασίζεται σε μεγάλα ποσά ορυκτών καυσίμων, όπως το αργό πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Όταν το PET απορρίπτεται, διασπάται σε μικροσκοπικά πλαστικά, που απελευθερώνουν χημικές ουσίες στο περιβάλλον, σχετιζόμενα με φλεγμονές και κυτταρικές βλάβες.

Αναζητώντας πιο “πράσινες” εναλλακτικές, η πλειονότητα των φυτικών πολυμερών δεν προσφέρει την απαραίτητη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης και ελαστικότητα της κάνναβης, ενώ είναι και πιο δαπανηρά. Οι καταλύτες που χρησιμοποιούνται για βιοπλαστικά απαιτούν υψηλές θερμοκρασίες και παρουσιάζουν προβλήματα στην εξαγωγή τους.

Για την αντιμετώπιση αυτών των εμποδίων, ο καθηγητής Sotzing και η ομάδα του χρησιμοποίησαν κάνναβη, νομιμοποιημένη στις ΗΠΑ το 2019, για τη δημιουργία ενός πλαστικού φιλμ και εξερεύνησαν τις παραμέτρους επεξεργασίας για την επίτευξη των κατάλληλων χαρακτηριστικών.

«Αυτό το πολυκαρβονικό υλικό έχει υψηλή γωνία επαφής με το νερό, κάτι που δεν περιμέναμε», προσέθεσε. Υλικά με τέτοιες ιδιότητες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για νανοσωματίδια και επικαλύψεις καθετήρων.

Η ομάδα αναπτύσσει επίσης μία εκδοχή του πλαστικού με μεγαλύτερη μηχανική αντοχή και εξετάζει την πιλοτική παραγωγή σε μεγαλύτερη κλίμακα.

Σύμφωνα με τη μελέτη, προς το παρόν η παραγωγή CBD δεν επαρκεί για να αντικαταστήσει πλήρως το PET, ωστόσο η δημοτικότητα της κάνναβης σε ρούχα, κατασκευές και τρόφιμα οδηγεί σε αύξηση της καλλιέργειάς της, καθώς είναι φυτό ταχείας ανάπτυξης.

Ο καθηγητής Sotzing επεσήμανε ότι η κάνναβη μπορεί να καλλιεργηθεί σε διάφορα κλίματα, απαιτώντας λίγες ποσότητες νερού και ελάχιστα ή καθόλου φυτοφάρμακα, ενώ ευνοεί την εναλλαγή με καλλιέργειες τροφίμων, προσφέροντας ένα ευέλικτο εργαλείο για τους αγρότες.

Διαβάστε επίσης