Ученые недавно извлекли практичное решение буквально из кучи отходов, описав ключевой шаг к использованию миллиардов фунтов отходов куриных перьев производимых каждый год для получения одного из наиболее важных типов пластмассы. Они представили новый метод на Национальном Собрании и Экспозиции Американского Химического Общества, проведенного в Анахайме, Калифорния.
«Многие ученые пытались разработать термопласты из перьев — отметил доктор наук Яки Янг (Yiqi Yang) -руководитель производства биоматериалов и биоволокон в Институте Сельского хозяйства и Природных Ископаемых Университета Небраски-Линкольн., который представил сведения об исследовании, — но ни одно из изобретений не работало достаточно хорошо во влажных условиях»
. Используя эту технику исследователи впервые продемонстрировали влагоустойчивые термопласты, произведенные на основе куриных перьев с прочными механическими свойствами.
Термопласты — одна из двух основных групп пластмассы, включающая нейлон, полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и дюжину других типов. Они, как правило, используются для изготовления тысячи потребительских и промышленных продуктов, начиная от зубной щетки до пластиковых бутылок и автомобильных бамперов.
Термопласты получили такое название, поскольку главным условием для их производства является нагревание или химические вещества, помогающие процессу затвердения из жидкого состояния и приобретения конечной формы.
Доктор Янг отметил, что оба типа пластмассы производят главным образом из компонентов, полученных из нефтяного или природного газа. Из-за беспокойств по поводу нестабильности поставок нефти, роста цен, многие научно-исследовательские группы работают над поисками альтернативных компонентов. Одной из основных целей является использование сельскохозяйственных отходов и других обновленных ресурсов, для создания биопластмассы, обладающей дополнительным преимуществом биоразлагаемых свойств в условиях окружающей среды.
Исследователи пытаются разработать пластмассу из обновленных ресурсов, чтобы заменить ту, которая производится из продуктов нефти. Куриные перья являются отличной перспективой, поскольку это недорогое сырье, существующее на земле в большом количестве. Немногие покупатели думают о том, что каждый упакованный бройлер в холодильнике супермаркета оставляет несколько унций перьев. Ежегодно только в Соединенных Штатах отходы куриных перьев составляют более чем 3 млрд. фунтов. Эти перья могут быть переработаны в низкосортную пищу для животных, но это не придает большой ценности перьям и, кроме того, может вызвать болезни у животных. Чаще всего они становятся отходами, создавая проблемы загрязнения окружающей среды.
Куриные перья состоят главным образом из кератина, жесткого белка, который также обнаружен в волосе, копытах, рогах и шерсти, обеспечивающего силу и долговечность будущей пластмассе. Доктор Янг добавил также, что механические свойства пера превосходят другие биопродукты, например, модифицированный крахмал или белки растения.
Для разработки нового водоустойчивого термопласта, доктор Янг и его коллеги обрабатывали куриные перья химическими веществами, включая метил акрилат, который способствует полимеризации. Этот процесс заканчивается созданием материала, который называют пластмасса «перо-поли-метил-акрилат». Он обладает отличными свойствами термопласта, более прочного и цельного, чем пластмасса, сделанная из соевого белка или крахмала, и впервые обладает водонепроницаемостью.