Этот новый продукт, который является органическим и биоразлагаемым, является экологически чистым. По этой причине эксперты изучают его использование в области садоводства, в частности, в качестве сырья для производства дозаторов питательных веществ в сельском хозяйстве.
Еще одна цель, которую исследователи поставили перед собой при запуске проекта, заключалась в том, чтобы найти материал, который мог бы заменить пластмассы, полученные из синтетических полимеров, которые в настоящее время используются в гигиенических и санитарных изделиях, таких как подгузники и гигиенические прокладки.
Они пытаются сократить использование искусственных полимеров и использовать другой пластик, который является биоразлагаемым и является частью окружающей среды.
Для достижения дизайна материала, который кратко описан в статье «Натуральные супервпитывающие пластмассовые материалы на основе функционализированного соевого белка», опубликованной в обзоре Polymer Testing, исследователи провели в лаборатории различные эксперименты, изменив состав этого бобового растения. Этот проект был реализован в сотрудничестве с Общей службой функциональной характеристики, расположенной в Центре исследований, технологий и инноваций при Университете Севильи (CITIUS).
В частности, они изменили его притяжение к воде и сумели удержать более высокий процент этой жидкости. "Соя обладает большой абсорбционной способностью, что делает ее идеальным материалом.
Тем не менее, мы рассмотрели, можно ли его отнести к супервпитывающим биопластикам, которые могут впитывать воду в десять и тысячу раз больше своего веса. После введения различных вариантов полученный результат оказался положительным », – заявил исследователь из Севильского университета Антонио Герреро, руководитель исследования.
В ходе испытаний эксперты показали, что в зависимости от параметров процесса и комбинации смеси абсорбционные свойства сои изменяются. «Не влияя на свой состав, это бобовое растение способно поглощать в двенадцать раз больше собственного веса, но если мы изменим его молекулярную структуру, чтобы увеличить его притяжение к воде, эта способность умножится на три, так что он достигнет 36-кратного своего первоначального веса, то есть скажем, на 3600% больше его реального веса », – уточнил Герреро.
Для проведения экспериментов они сначала обработали сою, чтобы извлечь белок. С целью отделения жидкой части от твердых веществ ученые использовали метод сублимационной сушки. «Этот метод более щадящий и менее агрессивный, чем распыление, поэтому он практически не влияет на белок. Таким образом, нам удалось изолировать сырье, с которым мы будем работать », – говорит Герреро.
После этого процесса обезвоживания специалисты смешали теперь модифицированное изолированное соединение белка с пластификатором. «Мы получили твердый концентрат белков, и, как только эта композиция была приготовлена, мы поместили его в машину для литья под давлением и поместили в форму.
Оттуда мы получили пробирку, в которой собираемся проводить тесты », – пояснил исследователь.
Распределитель органических питательных веществ
Помимо более высокой абсорбционной способности, чем у других традиционных биопластиков, исследователь добился такого прогресса, что это соединение потенциально обладает качествами для использования в садоводстве, в частности, в качестве устройства для распределения питательных веществ в сельском хозяйстве.
Фактически, следующая фаза этого проекта заключается в изучении жизнеспособности выпуска этих соединений в стране с использованием натуральных дозаторов, изготовленных из суперабсорбирующей сои. Для этого они смоделируют участок земли в лаборатории и поместят формы, загруженные микроэлементами, такими как минеральные соли, железо и цинк, в которые они будут продолжать добавлять воду.
Таким образом, они смогут проверить, содержит ли вода питательные вещества после фазы слива и благодаря действию этих дозаторов, и если да, то в каком количестве. «Мы хотим быть уверены, что то, что производится, контролируется и соответствует потребностям почвы. Кроме того, поскольку это биоразлагаемый пластик, сделанный из соевых белков, фактические пустые контейнеры будут служить субстратом для почвы », – предположил Герреро.
Следуя этому направлению исследований, исследователи продолжат эксперименты с другими продуктами, такими как рапс и хлопок, из которых могут быть получены супервпитывающие материалы для санитарных и сельскохозяйственных промышленных применений.