Полиуретан, один из видов пластика, который присутствует в обуви, одежде, холодильниках и строительных материалах, имеет серьезный недостаток.
Полученные из сырой нефти, токсичные для синтеза и медленно распадающиеся, обычные полиуретаны не экологичны. Сегодня исследователи обсуждают разработку более безопасной, биоразлагаемой альтернативы, полученной из рыбных отходов - голов, костей, кожи и кишок, которые, скорее всего, были бы выброшены.
Исследователи представили результаты на собрании Американского химического общества.
«В случае успешной разработки полиуретан на основе рыбьего жира может удовлетворить огромную потребность в более экологически чистых пластиках», - говорит Франческа Кертон, главный исследователь проекта. «Важно, чтобы мы начали разработку легко разлагаемых пластмасс, будь то химическая деградация, превращающая материал в углекислый газ и воду, или переработка и перепрофилирование».
Чтобы создать новый материал, команда Кертона начала с жира, полученного из атлантического лосося. «Мне интересно, как мы можем сделать что-то полезное, что-то, что могло бы даже изменить способ производства пластмасс из отходов», - говорит Михейли Уиллер, аспирант. И Кертон и Уиллер учатся в университете Ньюфаундленда.
Традиционный способ производства полиуретанов представляет ряд проблем, связанных с окружающей средой и безопасностью. Для этого требуется сырая нефть, невозобновляемый ресурс, и фосген, бесцветный и высокотоксичный газ. В результате синтеза образуются изоцианаты, сильнодействующие раздражители дыхательных путей и конечный продукт с трудом разрушается в окружающей среде.
Ограниченное биоразложение, которое действительно происходит, может высвобождать канцерогенные соединения. Между тем растет спрос на более экологичные альтернативы. Ученые уже разработали новые полиуретаны с использованием масел растительного происхождения для замены нефти. Однако и у них есть недостаток: для выращивания масел, часто для соевых бобов, требуется земля, на которой в противном случае можно было бы выращивать пищу.
Остатки рыбы показались Кертону многообещающей альтернативой. Разведение лосося - одна из основных отраслей прибрежного Ньюфаундленда, где расположен ее университет. После обработки рыбы остатки рыбы часто выбрасывают, реже из них извлекают жир. Кертон и ее коллеги разработали процесс превращения рыбьего жира в полиуретановый полимер.
Они добавляют кислород к маслу контролируемым образом с образованием эпоксидов. После реакции с диоксидом углерода они связывают полученные молекулы вместе с азотсодержащими аминами и получается совершенно новый материал.
Не пахнет ли этот пластик рыбой? «Когда мы начинаем процесс с рыбьим жиром, появляется слабый запах рыбы, но по мере прохождения этапов этот запах исчезает», - говорит Кертон.
Кертон и Уиллер планируют продолжить тестирование материала и изучить, насколько его состав податлив для микробов, которые могут ускорить разрушение. Они также намерены изучить физические свойства продукта, чтобы понять, как он может быть использован для упаковки или волокон для создания одежды.
