Ученые ЮУрГУ нашли новый способ получения полисахаридного композиционного материала, на основе которого изготавливаются формованные биоразлагаемые изделия. Технология обработки нового композитного материала ультразвуком позволяет добиться биоразлагаемости эко-посуды на уровне 100% и сделает ее прочнее. По результатам работы получен патент и опубликованы статьи в Российских научных сборниках.
Возрастающие объемы производства полимеров и полимерных изделий приводят к загрязнению окружающей среды. В связи с этим, вопрос утилизации таких материалов приобретает все большее значение. Разработка новых полисахаридных композиционных материалов, поможет решить проблему их биоразлагаемости. Исследования по данному направлению проводятся в Высшей медико-биологической школе ЮУрГУ под руководством доктора технических наук, профессора Ирины Потороко.
Исследование проводится в рамках стратегического проекта «Экосреда постиндустриальной агломерации» по программе «Приоритет 2030», которая реализуется в рамках национального проекта «Наука и университеты».
Новые композитные материалы ученые получают из растительных отходов, воздействуя на них низкочастотным ультразвуком. Для приготовления композитного ингредиента используются органические пленки, состоящие из смеси растительных полисахаридов. Суспензии из крахмалов разных видов обрабатываются ультразвуком при определенных параметрах воздействия. Оптимальные параметры ультразвуковой обработки учеными были установлены в ходе исследования.
Благодаря ультразвуковому воздействию ученым удалось получить прочный, на 100% биоразлагаемый продукт, который поглощает воду.
«Разработанная технология не имеет аналогов, она позволяет применять композитные материалы в технологии формованных биоразлагаемых изделий, например, посуды. Причем, в качестве сырья используются вторичные отходы зерномучного производства», – комментирует молодой ученый ЮУрГУ Артем Малинин.
На данный момент ученые разработали опытные образцы формованного материала (пластин) на основе полисахаридного композита. Для апробации разработанного композита в составе формованных изделий использовали гидравлический модернизированный пресс П-500 и пресс-форму, разработанную инженером лаборатории композиционных материалов ЮУрГУ Александром Никоновым.
Формованный биоразлагаемый материал может стать достойной альтернативой использования вспененных подложек из полистирола и пленочных материалов для фасовки товаров розничных и оптовых торговых предприятий; организаций общественного питания. Используемые сейчас упаковочные материалы разлагаются в течение 100 лет или не разлагаются вовсе. Результаты исследования станут полезны в практических занятиях при подготовке специалистов разных образовательных программ.
Исследования проводятся в научно-исследовательской лаборатории «Природоподобные конвергентные технологии и экоматериалы», которая была открыта в 2022 году при финансовой поддержке программы «Приоритет 2030». Данные разработки включены в предложения для Министерства сельского хозяйства Челябинской области.
Публикация результатов исследований по данному направлению планируется, как в отечественных, так и в международных высокорейтинговых журналах: Food Science & Nutrition и International Journal of Food Science.
Коллектив ученых уже на протяжении нескольких лет занимается получением биоразлагаемых материалов. Ранее уже были разработаны технологии получения биоразлагаемой посуды и упаковки.
Южно-Уральский государственный университет – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука и университеты».
СМИ о нас
- Indicator: Уральские ученые запатентовали новую технологию производства композитных материалов для экопосуды