12:52 18 Luglio 2018
La terra vista dallo spazio

Gli scienziati russi hanno creato confezioni in pellicola ecologicamente sicure

© Foto: Roscosmos
Mondo
URL abbreviato
0 80

I ricercatori dell’Università russa di economia G. V. Plekhanov, insieme ai colleghi italiani dell’università di Catania, hanno analizzato le possibilità e le condizioni di impiego dei materiali in pellicola a base di poliidrossibutirrato (polimero biodegradabile).

Lo scopo è stato la creazione di involucri in pellicola di confezioni per prodotti alimentari ecologicamente sicure e con permeabilità selettiva ai gas.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista "European Polymer Journal".

Il problema del riciclaggio delle sostanze di plastica diventa ogni anno più grave, perciò gli scienziati di tutto il mondo si stanno sforzando molto per realizzare polimeri biodegradabili.

Uno dei candidati ideali al ruolo di "materiale ideale" è poliidrossibutirrato (PHB). Si forma vicino a microorganismi, quindi in natura esiste un suo ciclo naturale di "riciclaggio", fatto che rende questo polimero adatto alla creazione di plastiche multiuso ecologicamente innocue.

Gli scienziati hanno analizzato due tipi di pellicola a base di biopolimero poliidrossibutirrato, ottenuto con due diversi procedimenti tecnologici: stesura di una soluzione e modellatura della sostanza fusa. Si è visto che la tecnologia delle pellicole determina la loro struttura e la loro selettività rispetto alla permeabilità ai gas, che diventa importante nel confezionamento dei prodotti alimentari che si deteriorano in breve tempo. La biodegradabilità di queste confezioni definisce la loro ecosostenibilità.

La selettività, cioè la capacità di operare discriminazioni da parte dei suddetti materiali, è determinata dalla loro struttura intrinseca, la quale a sua volta deriva dai parametri tecnologici di ottenimento delle pellicole: intervallo di tempo, temperatura, pressione. Particolarmente importante è la permeabilità selettiva ai gas: fanno passare azoto, anidride carbonica e vapori acquei, ma proteggono dall'ossigeno. È necessario per conservare gli alimenti e i medicinali, che di norma sono sensibili all'ossigeno, attivato dai raggi ultravioletti con l'azione della luce solare. Le pellicole garantiscono la difesa dai raggi UV, dice Anatoly Olkhov, collaboratore scientifico superiore del laboratorio denominato "Materiali compositi e tecnologie avanzate".

La permeabilità selettiva ai gas viene impressa dalla proporzione tra la fase cristallina e quella amorfa nella pellicola polimerica, e anche dalla presenza di una quota di sezioni orientate (compatte) e isotropiche nella fase amorfa. La questione fondamentale sta nel fatto che i polimeri, in certe condizioni, sono in grado di trovarsi sia in stato di ordine che di isotropia. Nello stato di ordine le macromolecole sono orientate lungo una qualche direzione, qualità che è caratteristica dei cristalliti. Lo stato isotropico è invece la parte amorfa nel polimero, la quale non ha un'orientamento prevalente. La presenza di una quota di una o dell'altra area viene data dalle condizioni di ottenimento delle pellicole.

La struttura delle pellicole è stata studiata con i seguenti metodi: calorimetria differenziale a scansione (misurazione della quantità di calore), microscopia elettronica a scansione e risonanza paramagnetica elettronica. Gli scienziati hanno altresì evidenziato come il controllo della cristallinità aiuti a ottimizzare il comportamento meccanico (modificazione della resistenza, degli allungamenti etc.) e di barriera (modificazione della permeabilità ai gas, dell'assorbimento etc.) di questi materiali.

In futuro, queste pellicole potranno essere impiegate per la conservazione di tipi diversi di alimenti e di medicinali e si biodegraderanno completamente al termine del loro utilizzo, permettendo così di ridurre al minimo il danno inflitto all'ambiente. Il periodo di biodegradazione delle pellicole va da un mese a un anno.

Correlati:

Ecologia, le piante più antiche del mondo rischiano l’estinzione
Russia, l’anno dell’ecologia segnerà un cambiamento fondamentale nella gestione ambientale
Tags:
Ecologia, gas, Italia, Russia
RegolamentoDiscussione
Commenta via FacebookCommenta via Sputnik