Gần đây, các nhà khoa học Mỹ đã tạo ra một vật liệu chắc chắn, có trọng lượng nhẹ từ đường và bột gỗ, và có thể phân hủy theo ý muốn để thay thế đồ dùng một lần bằng nhựa.
Trong những năm gần đây, các vật liệu, phân hủy được phát triển từ thực vật hoặc các nguồn gốc khác không phải dầu mỏ đã phát triển vô cùng nhanh chóng. Ví dụ, hạt xốp bọc hàng bằng bột ngô có thể phân huỷ bằng cách tưới nước lên, và một số vật dụng nhà bếp được làm bằng polymer có nguồn gốc đường thực vật. Nhưng ta không thể dùng những hạt xốp này để bọc các đồ ẩm ướt, và polymer từ thực vật vẫn mất nhiều thời gian để phân hủy.
Một vật liệu cứng tiềm năng khác là từ isomalt, một chất rượu đường chứ không phải là polymer. Những người làm bánh thường dùng isomalt để tạo nên những họa tiết đẹp đẽ nhưng giòn để trang trí các món tráng miệng, chúng có thể hòa tan vào nước rất nhanh. Vì thế, các nhà khoa học đã tìm cách tăng độ cứng của isomalt bằng cách trộn với các chất tự nhiên để tạo ra một vật liệu chắc chắn mà có thể phân hủy như ý.
Một trong những mục tiêu của nghiên cứu này là tìm hiểu xem liệu các phân tử nhỏ có thể liên kết với các chất phụ gia để làm ra những vật liệu hữu ích hay không, giống như polymer liên kết với các chất phụ gia để tạo thành nhựa. Khi tiến hành thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã đun nóng isomalt thành dạng lỏng và trộn với cellulose, hoặc hỗn hợp cellulose và mùn cưa, hay với bột gỗ để tạo ra ba vật liệu khác nhau. Sau đó, chúng được đưa vào máy sản xuất nhựa công nghiệp để tạo thành các hạt nhỏ, sau đó ép thành các đồ vật khác nhau như quả bóng, khối12 mặt, quân cờ và đĩa lót bông hoa.
Giáo sư Scott Phillips tại Trường Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu Micron tại Đại học Bang Boise, Mỹ, cho biết: “Những vật liệu làm từ đường có thể được ép phun và sản xuất dễ dàng như nhựa. Một trong những lý do chính khiến nhựa được sử dụng rộng rãi để làm ra các sản phẩm dùng một lần là vì nó dễ dàng sản xuất”.
Kết quả của thử nghiệm là tất cả các chất phụ gia đều giúp tăng độ cứng của isomalt lên gấp đôi, tạo thành các vật liệu cứng hơn nhựa, PET và PVC. Song các vật liệu mới này vẫn nhẹ và có thể hòa tan trong nước chỉ sau vài phút.
Ngoài ra, những chiếc đĩa làm bằng vật liệu mới khi được phủ lớp men cánh kiến cấp thực phẩm và cellulose acetate có thể chịu được nước trong bảy ngày. Tuy vậy, khi đã vỡ hay lớp sơn bị nứt, chiếc đĩa nhanh chóng tan vào nước. Nhóm nghiên cứu cũng lặp lại việc nghiền nát, phân hủy và tái chế các đồ dùng có men và không men thành đồ mới nhiều lần mà các vật dùng này vẫn cứng cáp như ban đầu.
Theo các nhà nghiên cứu, có thể sử dụng vật liệu mới này cho những đồ dùng trong dịch vụ ăn uống và trong trang trí tạm thời. Sau đó, người sử dụng có thể nghiền nát và phun nước vào chúng để phân hủy. Nhưng ngay cả khi, người dùng không phân hủy vật dụng theo hướng dẫn mà chỉ cho vào thùng rác hay vứt ra ngoài môi trường thì một vết nứt nhỏ trong lớp phủ cũng có thể khiến chúng bắt đầu phân hủy thành đường và các chất phụ gia thực vật, mà các nhà nghiên cứu cho rằng những chất này có thể mang lại lợi ích cho đất.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Ngọc Lân (Nguồn: acs.org, packaginginsights.com)