In Japan haben sie einen umweltfreundlichen Ersatz für Plastik entwickelt – wasserfestes Papier

Forscher des Instituts für Festkörperphysik der Universität Tokio unter der Leitung von Zenji Hiroi

entwickelte eine wirtschaftliche biologisch abbaubare Beschichtung, Choetsu. Diese Technologie macht das Papier wasserdicht und behält gleichzeitig seine Flexibilität. 

Choetsu ist sicher und kostengünstigChemikalien, hauptsächlich Methyltrimethoxysilan, etwas Isopropylalkohol und eine kleine Menge Tetraisopropyltitanat. Die Autoren der Entwicklung stellen fest, dass diese Materialien bei Kontakt mit Luftfeuchtigkeit spontan einen haltbaren und wasserfesten Film auf der Papieroberfläche bilden. 

Papier die Eigenschaften von Kunststoff zu verleihenB. Lebensmittelbehälter, müssen sie besprüht oder in ein flüssiges Chemikaliengemisch getaucht werden. Danach müssen die Produkte bei Raumtemperatur getrocknet werden. Die Forscher sagen, dass die Zellulose, aus der das Papier hergestellt wird, nach dem Trocknen eine dünne Schicht aus Kieselsäure mit Methylalkohol bildet, die für Festigkeit und Wasserbeständigkeit sorgt.

Die Struktur des Materials im Röntgenbild. Quelle: Hiroi et al.

Wie Wissenschaftler betonen, im Prozess der VerarbeitungB. Papier, bildet sich automatisch eine 2 nm große Schicht aus Titandioxid-Nanopartikeln auf der Folienoberfläche. Diese Elemente sorgen für die Zersetzung von Methylenblau und die antibakterielle Aktivität der Oberfläche. Darüber hinaus hat die Folie eine hohe Adsorptionskapazität und fängt organische Schadstoffe effektiv ein, bis sie durch photokatalytische Reaktionen abgebaut werden.

Wissenschaftler stellen fest, dass alle Chemikalien, die die Beschichtung bilden, mit der Zeit in harmlose Bestandteile wie Kohlenstoff, Wasser und Silizium zerfallen.

„Jetzt hoffen wir, diesen Ansatz zu nutzen undfür andere Materialarten. Die flüssige Formulierung kann für andere Substanzen angepasst werden, zum Beispiel können wir eine schmutz- und schimmelresistente Beschichtung herstellen, die auf Glas, Keramik und sogar andere Kunststoffe aufgetragen werden kann, um deren Lebensdauer zu verlängern“, sagt Professor Hiroi.

Titelbild: behandeltes und unbehandeltes Papierorigami in Wasser. Hiroi et al.

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