Ağır ağırlık! Dünyanın ilk biyolojik olarak parçalanabilir şeffaf ambalaj kağıdı piyasaya sürüldü
Japon araştırmacılar, bir içecek konteyneri olarak kullanılacak kadar kalın olan ve deniz ortamına kirliliğe neden olmadan biyolojik olarak parçalanabilir özelliklere sahip olan dünyanın ilk şeffaf ambalaj kağıdını başarıyla geliştirdiler. Bilimsel ekip, bu yeni malzemeden yapılan kağıt kutusunun oldukça şeffaf olduğunu ve tüketicilerin meyve suyu veya diğer içecekleri açıkça görmelerine izin verdiğini belirtti.
Bu şeffaf kağıt bitkilerden kaynaklanır ve gelecekte geleneksel plastik kapların yerini alma potansiyeli ile mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılabilir. Sadece esnek ve bükülmesi kolay değil, aynı zamanda nemli ortamlarda bile sağlam ve dayanıklıdır ve bardaklar ve pipetler de dahil olmak üzere çeşitli şekillerde işlenebilir. Bu atılım başarısı, Japonya Deniz Araştırmaları ve Geliştirme Ajansı (merkezi Yokosuka City, Kanagawa Eyaleti) dahil olmak üzere birçok araştırma kurumundan bir bilim adamı ekibi tarafından ortaklaşa tamamlandı.
Yeni geliştirilen kağıt malzemeden yapılmış bir fincan çok şeffaftır ve arka planda gemiler bile görülebilir
Araştırma ve geliştirmenin orijinal niyeti: Derin deniz plastik kirliliğiyle doğrudan karşılaşma
Japonya Deniz Bilimi ve Teknolojisinin Tanıtımı Enstitüsü ve Araştırma Ekibi Lideri Noriyuki Iwabe'nin baş araştırmacı yardımcısı bu çalışma için yüksek umutlara sahiptir. Dedi ki, "Bu malzemenin deniz kirliliğine karşı mücadelede bir 'koz kartı' olmasını dört gözle bekliyorum
Bu proje Noriyuki Iwabe ile başladı. Selüloz (ahşap ve kağıdın ana bileşeni) üzerine araştırmalara katıldı ve 2017 yılında Japonya Deniz Bilimi ve Teknolojisi Enstitüsü'ne katıldı. Kurumun geniş bilimsel dalgıç görüntüleri veritabanı ile, derin deniz suyunun sertliğinin, tek kullanımlık plastikler tarafından ağır kirlenmesine tanık oldu.
Deniz yatağına 1000 metreden fazla derinlikte dağılmış plastik torbalar ve çeşitli kirleticiler gördüğünde, Jibu hızla, plastik kapların yerini almak için okyanusta mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılabilecek bir malzemeden yapılmış bir kap kullanma fikrini ortaya çıkardı.
Teknolojik atılım: şeffaflıktan 'ultra şeffaflığa' kadar
Shibata için kağıt en umut verici malzemelerden biri gibi görünüyor. Bununla birlikte, geleneksel kağıt net bir zayıflığa sahiptir: odun hamuru kullanımı nedeniyle, kaba lifler arasındaki boşluklar ışığı saçar ve bitmiş kağıdın opak olmasına neden olur.
Şeffaflığa değer veren gıda endüstrisi için bu konu özellikle öne çıkıyor. Genellikle tüketicilerin içeriği önceden görmelerine izin veren ambalajın, satın alma arzusunu daha iyi teşvik edebileceğine inanılmaktadır. Raporlara göre, bir Fransız gıda üreticisi bir zamanlar karton kutularda paketlenmiş meyve suyu içecekleri fırlattı, ancak daha sonra en az bir kez plastik kaplar kullanılarak devam etti.
Selülozdan kağıt gibi türetilmiş ve şeffaf görünümü ile bilinen cam kağıt adı verilen bir malzeme olmasına rağmen, mevcut üretim yöntemleri sadece 0.03 milimetre kalınlığa sahip cam kağıt üretebilir. Uzun bir süre, sektörde 0,3 mm ve 0.7 mm arasında cam kağıt üretmenin teknik olarak imkansız olduğuna (kağıt kutuları ve diğer ticari ambalajlar için yeterli) inanılmaktadır.
Bunu dikkate alarak, Noriyuki Iwabe lityum bromür sulu çözelti kullanma yöntemini buldu. O zaman, meslektaşlarından biri bu sıvıyı inceliyordu ve bu kimyasal maddenin ipek ve selülozu çözme yeteneği insanların dikkatini çekmeye başladı. Jibu bir plan buldu: lityum bromür sulu çözeltisinin sıcaklığını ayarlayarak selülozu çözmek ve katılaştırmak, böylece kağıdın kalınlığı ve şekli serbestçe ayarlanabilir.
İkinci yıl, 2018'de prototipler geliştirmeye başladı. Jijiang departmanı katılaştı, temizlendi ve kurutulmuş selülozu, sonuçta başarılı bir şekilde şeffaf ve orta kalın bir kağıt üretti. Raporlara göre, bu işlem sırasında, lifler moleküllere ince bir şekilde ayrıştırılır, gözeneksiz yoğun bir yapı oluşturur ve ışığın saçılmadan nüfuz etmesine izin verir.
Derin Deniz Kanıtı: Malzemeler doğal olarak bozulabilir
Bu araştırma projesinin bir başka benzersiz özelliği, ekibin bu materyalin derin denizde gerçekten ayrışıp ayrışamayacağını doğrulamak için Japonya Deniz Araştırma ve Geliştirme Şirketi'nin (JAMSTEC) tesislerini ve uzmanlığını tam olarak kullanmasıdır.
İnsanlı araştırmanın yardımıyla "Deep Sea 6500" ve diğer ekipmanların yardımıyla araştırmacılar, bu yeni materyali içeren bardakları deniz yatağına yerleştirdiler. Bu yerler, Kanagawa Eyaleti'ndeki Sagami Körfezi kıyısı boyunca Sanzaki bölgesinde 757 metre derinliğinde bir alan ve Japonya'daki en doğu Pasifik Okyanusu'ndaki Nantori Adası yakınlarındaki 5552 metre derinliğinde bir deniz alanı bulunmaktadır.
Altı aylık çekim sonuçları, bu kapların kademeli olarak ayrıştığını gösterdi. Sanzaki bölgesine yerleştirilen bir bardak dört ay içinde tamamen kayboldu.
Ticarileştirme zorlukları ve gelecekteki beklentiler
Gelecekte bu özel makalenin ticari uygulaması için yüksek umutlara rağmen, yüksek maliyet büyük bir engel olmaya devam etmektedir. Bu kağıt materyali, petrol kullanılarak büyük ölçekte üretilen ucuz plastiklerle aynı ekonomi seviyesine hızlı bir şekilde ulaşmak zordur, çünkü şu anda bu eşsiz malzeme sadece özel laboratuvarlarda üretilebilir.
Bu zorlukla karşı karşıya kalan Isobe ve meslektaşları, araştırmalarında aktif olarak büyük üreticilerden ilgi arıyorlar. Bilim adamları, kağıt kutuları ve diğer ortak karton üretimine benzer şekilde daha ucuz bir üretim teknolojisi önermeyi planlıyorlar. Ayrıca enerji tüketimini kontrol etmek için özel bir üretim hattı tasarlamayı planlıyorlar.