신소재: 세균섬유소가 새로운 식용포장재를 제조하는데 사용될수 있다는것을 연구발견하였다.

플라스틱은 플라스틱의 원료에 따라 분해되기까지 50 년에서 200 년이 걸릴 수 있습니다.수십 년 동안 석유 기반 플라스틱의 포장 사용은 심각한 오염을 초래하여 더 친환경적이고 지속 가능한 포장재 개발을 추진했습니다.

생물 파생 중합체는 한 번에 포장하는 "녹색화" 방법을 제공합니다.박테리아 섬유소 (BC) 중 하나가 연구자들의 특별한 관심을 끌었다.BC는 박테리아가 합성한 초미세섬유소 나노섬유 네트워크로 식물섬유소보다 높은 수분 보존력, 높은 스트레칭 강도, 재질이 현저히 부드럽고 섬유 함량이 높은 성능을 갖고 있다.

현재 홍콩 중문대 연구진은 BC를 이용해 친환경적일 뿐만 아니라 식용도 가능한 새로운 복합 일회용 포장재를 만들었다.

이 연구의 교신저자인 To Ngai는 "사람들은 스마트 포장, 스마트 필름 및 혼합, 코팅 및 기타 기술을 통해 만들어진 기능화 재료에 대한 응용을 포함하여 BC에 대한 광범위한 연구를 수행했다"며 "이러한 연구는 일회용 플라스틱 포장재 대체재로서의 BC의 잠재력을 입증하고 우리 연구의 합리적인 출발점으로 만들었다"고 밝혔다.

이 재료의 기초로 연구자들은 지속 가능하고 독성이 없는 BC 생산자로 유명한 Komagataeibacter xylinus 박테리아가 분비하는 섬유소를 사용했습니다.식물성 섬유소와 달리 섬유소는 발효과정을 통해 생산되는데 이는 나무나 농작물을 벌채할 필요가 없고 서식지를 파괴하지 않는다는 것을 의미한다.참고로 Komagataeibacter 박테리아는 전통적인 차 음료인 콤프 차 (홍차균) 를 만들기 위해 자주 발효됩니다.

그런 다음 연구원들은 콩에서 분리 된 콩 단백질을 섬유소 구조에 내장하고 해조산 칼슘으로 만든 내유 복합 재료로 코팅했습니다. 한마디로 상대적으로 간단한 과정입니다."화학 반응과 같은 특정 반응 조건이 아니라 간단하고 실용적인 혼합 및 코팅 방법이 필요합니다."라고 Ngai는 말합니다.

테스트를 거쳐 그들은 이 신형의 재료가 투명하고 기름에 강하며 인체세포에 독성이 없으며 1~2개월내에 완전히 생물분해된다는것을 발견하였다.이들은 저밀도 폴리에틸렌 플라스틱에 비해 간식, 사탕, 길거리 식품, 빵 또는 유사한 식품을 일회용 봉투로 보관하는 성능이 비슷하다는 것을 발견했다.이런 재료로 만든 빨대의 강도는 시판 버블티의 플라스틱 막을 뚫을 수 있을 정도로 강하며 물에 24시간 담근 후에도 완전성을 유지할 수 있다.

엔가이는 "이 방법은 일회용 플라스틱을 대규모로 대체할 수 있는 지속 가능하고 친환경적인 포장 개발의 도전에 대응할 수 있는 유망한 솔루션을 제공한다"고 밝혔다. 무엇보다 이 소재의 성분은 인간과 동물이 안전하게 먹을 수 있다는 것을 의미한다.바다거북과 기타 해양동물은 안전하게 식용할수 있으며 해양에 수생독성을 조성하지 않는다.

연구진은 자사의 새로운 포장재를 계속 연구해 다기능성을 강화하고 BC를 사용하는 단점 중 하나인 열가소성 또는 고온에서 성형해 냉각할 때 고착화하는 능력을 해결할 계획이다.

"세균 섬유소의 주요 과제 중 하나는 열가소성이 아니기 때문에 특정 응용 프로그램에서 사용 잠재력을 제한합니다."라고 Ngai는 말합니다."이 문제를 해결함으로써 우리는 박테리아 섬유소 박막을 전통적인 플라스틱보다 더 경쟁력 있게 만들면서 생태적 우호성을 유지하기를 희망합니다.이 연구는 천연 원자재가 플라스틱 포장의 기능을 능가할 수 있는 필요한 특성을 갖추고 있음을 상기시켜준다"고 말했다.

이 연구는 화학 공업 협회 잡지에 발표되었다.