Nhựa có thể mất từ ​​50 đến 200 năm để phân hủy, tùy thuộc vào chất liệu làm ra chúng. Việc sử dụng nhựa làm từ dầu mỏ trong bao bì đã dẫn đến ô nhiễm đáng kể trong nhiều thập kỷ, khiến việc thúc đẩy phát triển các vật liệu đóng gói bền vững và thân thiện với môi trường hơn.

Polyme có nguồn gốc sinh học cung cấp cách làm “xanh” bao bì sử dụng một lần. Một loại đặc biệt, cellulose vi khuẩn (BC) đã được các nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm. Một mạng lưới sợi nano cellulose siêu mịn do vi khuẩn tổng hợp có các đặc tính tốt hơn cellulose thực vật ở khả năng giữ nước cao hơn, độ bền kéo cao hơn, kết cấu mềm rõ rệt và hàm lượng chất xơ cao.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Hồng Kông (Trung Quốc) đã sử dụng BC để tạo ra vật liệu đóng gói tổng hợp sử dụng một lần mới không chỉ thân thiện với môi trường mà còn có thể ăn được. 

“Nghiên cứu mở rộng đã được tiến hành trên BC, bao gồm việc sử dụng trong bao bì thông minh, màng thông minh và các vật liệu chức năng được tạo ra thông qua pha trộn, sơn phủ và các kỹ thuật khác. Những nghiên cứu này chứng minh tiềm năng của BC trong việc thay thế vật liệu đóng gói bằng nhựa sử dụng một lần, khiến nó trở thành điểm khởi đầu hợp lý cho nghiên cứu của chúng tôi”, Tô Ngãi, tác giả nghiên cứu cho biết.

Bằng cách kết hợp protein đậu nành vào một cấu trúc làm từ cellulose vi khuẩn và phủ lên nó lớp composite chịu dầu, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại bao bì composite bền, trong suốt và ăn được.

Để làm cơ sở cho vật liệu, các nhà nghiên cứu đã sử dụng cellulose do vi khuẩn Komagataeibacter xylinus tiết ra, một nhà sản xuất nổi tiếng về BC bền vững, không độc hại. Không giống như cellulose thực vật, BC được sản xuất bởi quá trình lên men, có nghĩa là không cần thu hoạch cây cối hoặc mùa màng và không có môi trường sống bị phá hủy. Ngẫu nhiên, vi khuẩn Komagataeibacter thường được lên men để làm thức uống trà truyền thống kombucha. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã nhúng protein đậu nành được phân lập từ hạt đậu nành vào cấu trúc cellulose và phủ nó bằng một hỗn hợp chịu dầu được làm từ canxi alginate. Nói chung, một quá trình tương đối đơn giản.

“Nó không đòi hỏi các điều kiện phản ứng cụ thể như phản ứng hóa học, mà là phương pháp đơn giản và thiết thực với việc trộn và phủ,” ông Ngãi chia sẻ

Khi thử nghiệm, họ phát hiện ra rằng vật liệu mới này trong suốt, kháng dầu, không độc hại đối với tế bào người và phân hủy hoàn toàn trong một đến hai tháng. So với nhựa polyetylen mật độ thấp, vật liệu này hoạt động tương đương như một chiếc túi sử dụng một lần để đựng đồ ăn nhẹ, kẹo, thức ăn đường phố, bánh mì hoặc các loại thực phẩm tương tự. Ống hút làm từ vật liệu này đủ bền để xuyên qua màng nhựa của loại trà trân châu bán trên thị trường và duy trì tính nguyên vẹn sau khi ngâm trong nước trong 24 giờ.

Ông Ngãi cho biết: “Cách tiếp cận này mang đến giải pháp đầy hứa hẹn cho thách thức phát triển bao bì bền vững và thân thiện với môi trường, có thể thay thế nhựa sử dụng một lần trên quy mô lớn. Và trên hết, các thành phần của vật liệu có nghĩa là nó an toàn cho người và động vật ăn.

Các nhà nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu vật liệu đóng gói mới của họ, tăng cường tính linh hoạt của nó và giải quyết một trong những nhược điểm của việc sử dụng BC, tính dẻo nhiệt hoặc khả năng được đúc ở nhiệt độ cao và sau đó đông đặc lại khi nó nguội đi.

An Hạ