De la bacterii la tehnologie: Cercetătorii americani dezvoltă un material biodegradabil pentru combaterea poluării

Un material revoluționar din celuloză bacteriană ar putea înlocui plasticul

O echipă de cercetători de la Universitatea din Houston a dezvoltat un material inovator fabricat din celuloză bacteriană, care ar putea deveni o alternativă sustenabilă la plasticul convențional. Acest compus biodegradabil, rezistent și versatil ar putea fi utilizat în diverse industrii, de la ambalaje și textile la componente electronice, oferind o soluție la criza globală a deșeurilor plastice.

Producția și proprietățile materialului

Proiectul, condus de profesorul Maksud Rahman, specialist în inginerie mecanică și aerospațială, se bazează pe un proces de biosinteză într-o singură etapă. Cercetătorii au folosit un dispozitiv rotativ pentru a controla mișcarea bacteriilor care produc celuloză, determinându-le să genereze nanofibre aliniate. Această metodă asigură o structură mai puternică și mai organizată a materialului rezultat.

„Ghidăm comportamentul bacteriilor pentru a produce celuloză în mod optimizat, ceea ce conferă materialului proprietăți superioare”, a explicat Rahman. Folia obținută este nu numai biodegradabilă, ci și extrem de rezistentă, flexibilă și optic transparentă, făcând-o potrivită pentru multiple aplicații industriale.

Îmbunătățiri prin adăugarea nanolamelor

Pentru a crește performanțele materialului, cercetătorii au integrat nanolamele de nitrură de bor în soluția nutritivă bacteriană. Rezultatul a fost un compus hibrid cu proprietăți excepționale:

• Rezistență la tracțiune de până la 553 MPa (comparabilă cu oțelul de calitate medie).
• Capacitate de disipare a căldurii de trei ori mai mare decât a celulozei bacteriene standard.

Aceste caracteristici fac materialul ideal pentru utilizări în electronica durabilă, sisteme de răcire și stocare a energiei.

Scalabilitate și impact ecologic

Studiul, publicat în prestigioasa revistă Nature Communications, demonstrează că procesul poate fi scalat pentru producție industrială, fără a necesita investiții masive în echipamente noi. Acest lucru înseamnă că materialul ar putea ajunge rapid pe piață, înlocuind plasticul derivat din petrol în numeroase aplicații.

„Ne imaginăm acest material ca pe o soluție generalizată pentru a reduce poluarea cu plastic”, a subliniat Rahman. Avantajele sale ecologice sunt evidente:

• Biodegradabil, spre deosebire de plasticul tradițional care persistă sute de ani în mediu.
• Producție sustenabilă, bazată pe resurse regenerabile.
• Reducerea dependenței de petrol, contribuind la combaterea schimbărilor climatice.

Viitorul materialelor durabile

Descoperirea deschide noi perspective în domeniul materialelor eco-friendly, demonstrând că soluțiile naturale, cum ar fi celuloza bacteriană, pot concura cu materialele sintetice în ceea ce privește performanța. Viitorul ar putea aduce aplicații și mai variate, de la medicină (pansamente biocompatibile) la construcții (materiale izolante).

Într-o lume confruntată cu criza poluării plastice, această inovație reprezintă un pas semnificativ către o economie circulară și mai respectuoasă față de mediu.