Ученые создали прочный и быстроразлагаемый биопластик из бамбука

Концептуальная схема разработки BM-пластика с помощью процесса молекулярного формования. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63904-2

Новый метод производства прочного биоразлагаемого пластика из бамбука был опубликован в журнале Nature Communications на этой неделе. Биопластик по прочности, способности к формованию и термической стабильности напоминает нефтехимические пластики, но при этом разлагается в почве всего за 50 дней, открывая новый путь к созданию устойчивых альтернатив пластику.

Пластики из органической биомассы (такие как композитные пластики на основе бамбука) уже показали свой потенциал в замене традиционных нефтехимических пластиков. Однако их широкому внедрению мешали недостаточные механические свойства, что не позволяло использовать их в требовательных областях, например, в инфраструктурных проектах.

Кроме того, бамбуковые композитные пластики обычно состоят из бамбуковых волокон, погруженных в пластик или смолу, и поэтому не могут полностью разлагаться, что подрывает усилия по поиску действительно устойчивых решений для замены нефтехимических пластиков.

Хайпэн Юй, Давэй Чжао и их коллеги описали нетоксичный метод на основе спиртового растворителя, который позволяет растворять бамбуковую целлюлозу до молекулярного уровня, а затем направлять молекулы целлюлозы на пересборку и организацию в прочный пластиковый материал. Во время растворения целлюлоза химически модифицируется, чтобы способствовать формированию прочной молекулярной сети при регенерации.

Бамбуковый пластик протестировали против нескольких типов широко используемых коммерческих пластиков (таких как полимолочная кислота и ударопрочный полистирол). Бамбуковый пластик показал предел прочности при растяжении 110 мегапаскалей и работу разрушения 80 кДж/м³, превзойдя традиционные пластики и существующие биопластики. Бамбуковый пластик также соответствовал или превосходил традиционные пластики в тестах на механическую и термическую стабильность, а также способность к формованию, что делает его жизнеспособной альтернативой для использования в промышленности.

Кроме того, бамбуковый пластик может разлагаться в почве в течение 50 дней или подвергаться замкнутому рециклингу (когда объекты перерабатываются и используются для создания аналогичных продуктов), сохраняя при этом 90% своей первоначальной прочности, что демонстрирует его потенциал как устойчивой, но высокопроизводительной альтернативы традиционным пластиковым материалам.

Дополнительная информация: Hongying Tang et al, High-strength, multi-mode processable bamboo molecular bioplastic enabled by solvent-shaping regulation, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63904-2

Источник: Nature Publishing Group

Интересный факт: бамбук является одним из самых быстрорастущих растений на Земле — некоторые виды могут вырастать до 91 см в сутки. Это делает его особенно перспективным сырьем для производства экологичных материалов, поскольку он быстро возобновляется без необходимости вырубки лесов.