На передовой: молодые учёные Иркутска создают биопластик

Научно-исследовательский институт биологии иркутского госуниверситета объявил, что получил удачные результаты по разработке материала, который наносит минимальный ущерб окружающей среде - биоразлагаемого пластика.

Бабр взял интервью у директора Максима Тимофеева , чтобы поподробнее узнать о разработке, которую, к слову, презентовали губернатору Иркутской области и делегации из ООН.

В СМИ появилась информация, что учёные НИИ биологии ИГУ создают стакан для питья из биоразлагаемого пластика. Всё верно?

Верно, отчасти. Действительно, на прошлой неделе в НИИ биологии ИГУ было мероприятие, на котором я рассказывал губернатору Иркутской области Игорю Ивановичу Кобзеву о работах молодых учёных нашего института. Мы рассказывали о десятке проектов и биопластик лишь один из них, который так привлёк внимание журналистов.

Проект направлен на разработку серии новых биополимерных материалов, в том числе биопластиков, биоразлагаемых плёнок, которые мы создаём из такого соединения, как хитозан. Перспективы таких биоматериалов очень велики - от создания пластиков, которые, если вдруг попадают в природу, быстро перерабатываются, и до разных материалов медицинского назначения: перевязочных материалов, биосовместимых имплантов, хирургических нитей и так далее.

Конечно же, нас, как людей, живущих на Байкале и заботящихся о его экологическом состоянии, беспокоит тема пластика, загрязняющего среду. Видимо, поэтому возможность использования нашего биополимерного пластика для экологической посуды нашла такой отклик в медиа и соцсетях.

Расскажите, пожалуйста, из чего состоит материал?

Речь идёт об использовании хитозана - это полисахарид, который является основой известному многим хитину. Хитин – структурный элемент покровов насекомых, ракообразных. По встречаемости в природе хитин (и соответственно хитозан) второй по объёму природный биополимер после целлюлозы. Хитозан биологически разлагаемое соединение, биологически совместимое и не токсичное, а главное - хитозан хороший плёнкообразователь. Его легко превращать химическим способом в различные формы для практического применения (такие как волокна, плёнки, капсулы, покрытия). Хитозан имеет широкий диапазон применения в различных областях, начиная с очистки сточных вод и заканчивая производством специальных медицинских препаратов.

Сегодня промышленный способ получения хитозана связан в основном с деацетилированием хитина из крабовых панцирей. Мировая рыболовная промышленность ежегодно производит тонны крабовых отходов, которые идут на переработку, однако проблема в том, что хитин, добытый из морской среды, может быть загрязнён тяжёлыми металлами, кроме того, добыча крабов имеет сезонный характер, нестабильна и трудно прогнозируема.

Мы же в своём подходе пытаемся создать если не индустрию, то хотя бы опытное производство хитина и хитозана, опираясь на биоресурсы Байкала и окружающей его природы. Мы выделяем хитин из нескольких видов культивируемых насекомых и байкальских эндемичных рачков. Что, с одной стороны, позволяет запустить прогнозируемое стабильное производство, с другой стороны, у хитина из байкальских рачков есть некоторые свойства, которые должны делать его особенным как по чистоте продукта, так и по стоимости его производства.

Кто участвует в разработке и кто был инициатором идеи?

На данный момент этот проект ведётся группой молодых учёных института. Идея посмотреть на тему использования байкальских рачков, как источника хитозана, давно висела в воздухе, просто не доходили руки. Сейчас, когда у нас в институте биологии создана новая лаборатория по биотехнологии, то появились возможности поэкспериментировать, попробовать новые направления. Пока работы по хитозану и их часть, связанная с биопластиком, это всё-таки ещё «side project» то есть не основной, а дополнительный проект. Делаем мы его в свободное время и за средства частных спонсоров. Но в ближайшее время я рассчитываю на то, что это направление станет одним их главных в работе исследователей института. Я вижу большие перспективы на этом направлении.

Как долго продолжается работа над разработкой?

Это довольно молодой проект. Мы занимаемся им всего несколько месяцев. Первые образцы плёнок и пластиков разного состава получены вот только совсем недавно, в феврале 2021 года.

Какие этапы ещё предстоит сделать?

Ну этапов впереди ещё множество. С одной стороны, технологии производства биопластиков из хитозана морских ракообразных довольно хорошо отработаны и известны специалистам. С другой стороны, у материала, полученного из байкальских рачков и насекомых, есть много особенностей. Эта специфика и представляет большой интерес. Байкальские рачки обладают уникальными характеристиками, например, рядом протеолитических ферментов, которые высокоэффективны для расщепления белков. Эта особенность позволяет проводить выделение хитозана с большей эффективностью и более высоким качеством. Всё это на конечном этапе влияет на стоимость процесса и как итог на экономическую привлекательность и перспективы всего проекта.

Насколько прочен материал, можно ли в него наливать горячую воду?

Пластик на основе хитозана должен быть достаточно прочен и способен выдерживать как воду, так и разные слабощелочные или слабокислые жидкости. Посуда на основе хитозановых пластиков, в том числе и одноразовая, не имеет каких-либо ограничений, отличающих его от обычной одноразовой посуды.

Можно ли его выкидывать в мусорную урну по завершении использования?

В этом-то и главная особенность пластиков на основе хитозана. Они относятся к так называемым биразлагаемым компостируемым биопластикам. Стаканчик из такого пластика можно наполнить землёй и посадить в него растение у себя на огороде. Довольно быстро, в течение нескольких недель, хитозановый пластик будет переработан микроорганизмами в воду и органическое удобрение, пригодной для использования вашим растением. В этом и есть эко-привлекательность подобных продуктов.

Если биостакан попадёт в Байкал, что с ним будет и какие компоненты попадут в байкальскую воду? Не навредит ли это байкальским эндемикам?

В отличие от многих пластиков и пластиковых «экопакетов», которые рассыпаются и превращаются в микропластик, массово загрязняющий окружающую среду, микропластик, который попадает в воду и накапливается в мельчайших организмах фильтраторах, а далее по цепочке идёт в высшие организмы, включая и промысловых рыб, хитозановый биопластик – настоящий БИО. Попади такой пластик в Байкал или на побережье, он будет очень быстро съеден и переварен микроорганизмами и растениями как обычное органическое соединение. Это главная и очень ценная особенность хитозана.

Реально ли внедрить этот материал в магазины, то есть на массовое использование?

Сейчас главная проблема данной технологии её высокая стоимость. Стоимость делает использование хитозана более привлекательной для биомедицинского и фармацевтического применения. Хитозан хорошо продаётся как БАД и средство для похудания, как компонент различных медицинских изделий. Но, как и многие современные технологии стоимость производства хитозана постепенно снижается. У нас есть ряд идей как ещё более удешевить производство этого продукта и вывести его в цифры, сопоставимые с пластиками из нефти. Тогда можно будет вести речь о замещении такими пластиками уже с рыночных позиций.

Есть ли подобные разработки у иностранных учёных?

Да, мы работаем в очень конкурентной среде. Одними из лидеров в данной области являются коллеги из Гарвардского университета, там около десяти лет назад создан Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering

, специализация которого как раз поиск природоподобных технологий и новых материалов. Конкурировать с ними сложно, но можно. Ведь у нас есть свои козыри, мы опираемся на уникальные особенности и специфику байкальской природы, её эндемиков, которые дают нам эксклюзивный материал для разработок и новых технологий, доступ к которым есть только у нас.

URL: https://babr24.news/irk/?IDE=211559

bytes: 8799 / 7941

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте
- Вайбер
- Одноклассники

Связаться с редакцией Бабра в Иркутской области:
[email protected]

Автор текста: Миша Ковальски, научный обозреватель.

На сайте опубликовано 1654 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Иркутск)

Инсайд. И на Луне будут растения?

Проект под руководством Австралии по выращиванию растений на Луне обеспечил себе место на лунной миссии, запуск которой запланирован на 2025 год.

Николай Головин

Наука и технологииМир

1313

16.11.2024

Учёный, получивший всемирное признание: итоги викторины Бабра

Один выдающийся гидробиолог и лимнолог около 40 лет руководил Биолого-географическим институтом при ИГУ и организовал на глубоководной станции в районе посёлка Большие Коты круглогодичные наблюдения за планктоном озера. Телеграм-канал «Бурятия. Бабр.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияБурятия Иркутск Байкал

6616

11.11.2024

Новый «Мультилаб» от Эн+ в Братске: интересно быть умными

В Братске появился еще один центр развития технологических компетенций «Мультилаб» от российского энергохолдинга Эн+. Оснащенное самым современным оборудованием пространство открылось в городском лицее №2. Инвестиции в создание центра составили порядка 20 миллионов рублей.

Ярослава Грин

Наука и технологииОбразованиеИркутск

12093

07.11.2024

Новый проект на 100 миллионов: иркутская технология вулканизаторов резины

Иркутские химики из Института химии Сибирского отделения Российской академии наук начали разработку отечественной технологии создания вулканизаторов резины. Этот проект получил поддержку государства. Для его реализации выделили грант в размере 100 миллионов рублей.

Анна Моль

Наука и технологииЭкономика и бизнесИркутск

7866

06.11.2024

Тайны глубин Байкала: итоги викторины Бабра

Байкал всегда привлекал внимание исследователей своими уникальными природными явлениями и загадками. Одной из главных его тайн является глубина: озеро считается самым глубоким пресноводным водоёмом в мире. Телеграм-канал «Бурятия. Бабр.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияБурятия Иркутск Байкал

10513

24.10.2024

Учёный, который нарисовал Байкал: итоги викторины Бабра

Этот выдающийся учёный-самоучка внёс значительный вклад в изучение озера Байкал. Будучи сосланным в Сибирь за участие в польском восстании, он самостоятельно освоил множество наук и начал собственные исследования геологии и географии Сибири.

Есения Линней

Наука и технологииБурятия Байкал Иркутск

4187

06.10.2024

Возвращение в юрский период: сибирские ученые открывают ворота в древний мир

Представьте себе, что вы можете на машине времени перенестись на 184 миллиона лет назад, в самое начало Юрского периода. Очутившись в древней Сибири, вы бы увидели высокие листопадные деревья, которые росли под теплым и влажным субтропическим небом.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск

14786

25.09.2024

Археологическая сокровищница Бодайбинского района: экспедиция ИРНИТУ

Археологи из Иркутского национального исследовательского технического университета во главе с Алексеем Тетенькиным совершили одну из самых успешных экспедиций на стоянку древних людей «Коврижка-IV», расположенную в районе Бодайбо.

Анна Моль

Наука и технологииИркутск

4445

09.09.2024

Будущее утилизации: как микроводоросли могут помочь регионам монетизировать свалки

В современном мире вопрос утилизации и переработки отходов становится все более актуальным. Не является исключением и Иркутская область, которая, как и многие другие регионы России, регулярно сталкивается с проблемой несанкционированных свалок.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск Россия

24937

28.06.2024

По заветам Айзека Айзимова: иркутская команда подростков примет участие в чемпионате по битве роботов

Битва роботов — открытый инженерный чемпионат по спортивным боям роботов. Соревнования проходят на специализированном высокотехнологичном ринге, где созданные командами роботы наносят друг другу механический урон.

Ярослава Грин

Наука и технологииМолодежьИркутск

39628

15.06.2024

Загадки космических волн: иркутские ученые нашли ключ к разгадке

В бескрайних просторах космоса, окружающих нашу планету, ученые из Иркутска обнаружили удивительное явление – таинственные волны, колышущие магнитное поле Земли.

Анна Моль

Наука и технологииГеоИркутск

10448

30.04.2024

Блогнот. Реформирование иркутской науки. О том, что делать по Чернышевскому

Как писал ранее, сегодняшняя академическая наука состоит из более чем десятка разрозненных институтов и иных хозяйственных и представительных структур, но не сведенных в единую управленческую структуру. Да и Москва с Новосибирском руководят иркутской академической наукой не комплексно.

Сергей Кузнецов

Наука и технологииИркутск

9626

02.04.2024

Лица Сибири

Марач Сергей

Шергин Роман

Левченко Сергей

Шевченко Яна

Мясников Дмитрий

Белов Александр

Егорычев Александр

Усс Александр

Красноштанов Антон

Волошина Елена