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Coquilles de crabe et fibre d'arbre : Un remplacement pour le film d'ANIMAL FAMILIER ?

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Les chercheurs créent un flexible, fort, transparent, et le film compostable fait à partir des coquilles de crabe et des fibres d'arbre, qu'ils croient pourrait remplacer des plastiques tels que l'ANIMAL FAMILIER pour le conditionnement souple.

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Les chercheurs chez Georgia Institute de technologie ont créé un matériel dérivé des coquilles de crabe et les fibres d'arbre qu'ils croient a le potentiel de remplacer le conditionnement en plastique flexible employé pour conserver la nourriture fraîche. Le nouveau matériel, décrit dans la chimie et l'ingénierie viables du journal ACS, juillet 2018, est fait en pulvérisant des couches multiples de chitine à partir des coquilles de crabe et de cellulose à partir des arbres pour former un film flexible semblable au film de conditionnement en plastique.

« La référence principale que nous la comparons à est ANIMAL FAMILIER, ou éthylène téréphtalate, un des matériaux basés sur pétrole les plus communs dans l'emballage transparent vous voyez dans des distributeurs automatiques et des bouteilles de boisson non alcoolisée, » dit J. Carson Meredith, un professeur à l'école de Georgia Tech de l'ingénierie chimique et biomoléculaire. « Notre matériel a apparu à une réduction de 67 pour cent de perméabilité à l'oxygène au-dessus de quelques formes d'ANIMAL FAMILIER, que les moyens il pourraient dans la théorie maintenir plus long plus frais de nourritures. »

Explique Meredith, la cellulose, qui vient des usines, est biopolymère naturel de la planète le plus commun, suivi après de la chitine, qui est trouvée dans les mollusques et crustacés, les insectes, et les champignons. Utilisant ces matériaux, l'équipe a conçu une méthode pour créer un film en suspendant des nanofibers de cellulose et de chitine dans l'eau et en les pulvérisant sur une surface dans des couches alternatives. Une fois qu'entièrement sec, le matériel serait flexible, fort, transparent, et compostable.

« Nous avions regardé des nanocrystals de cellulose pour que plusieurs années et manières les explorant améliorent ceux pour l'usage dans les composés aussi bien que l'emballage alimentaire légers, en raison de l'opportunité de marché énorme pour l'emballage renouvelable et compostable, et comme l'emballage alimentaire important en général va être pendant que la population continue à se développer, » Meredith dit.

L'équipe de recherche a également inclus Meisha Shofner, un professeur agrégé dans l'école de la science des matériaux et l'ingénierie et directeur exécutif intérimaire des Bioproducts renouvelables institut, John R. Reynolds, un professeur dans les écoles de la chimie et la biochimie et la science des matériaux et l'ingénierie, et Chinmay Satam, un étudiant de troisième cycle chez Georgia Tech.

Explique Meredith, l'équipe avait regardé dans la chitine pour une raison indépendante quand elles se sont demandées si elle pourrait avoir l'utilisation dans l'emballage alimentaire. « Nous avons identifié que parce que les nanofibers de chitine franchement - chargé, et les nanocrystals de cellulose sont négativement - sont chargés, ils pourraient fonctionner bien en tant que couches alternatives dans les revêtements parce qu'ils formeraient une interface gentille entre eux, » il dit.

L'emballage censé pour conserver la nourriture doit empêcher l'oxygène de passer. Meredith partage qu'une partie de la raison que le nouveau matériel s'améliore sur le conditionnement en plastique conventionnel comme barrière de gaz est en raison de la structure cristalline du film. « Il est difficile que une molécule de gaz pénètre un cristal solide, parce qu'elle doit perturber la structure cristalline, » il dit. « Quelque chose comme l'ANIMAL FAMILIER d'autre part a une importante quantité d'amorphe ou le contenu non cristallin, tellement là est plus de chemins plus faciles pour une petite molécule de gaz de trouver son chemin. »

Les écologistes ont longtemps recherché des manières renouvelables de remplacer les matériaux basés sur pétrole dans des produits de consommation. Dit Meredith, avec la quantité de cellulose a déjà produit et un approvisionnement prêt en sous-produits riches en chitine laissés plus de l'industrie alimentaire de mollusques et crustacés, là est vraisemblablement plus qu'assez de matériel disponible pour faire aux nouveaux films une alternative viable de conditionnement souple.

Toujours, il ajoute, là est plus de travail à faire. Pour rendre le nouveau matériel par la suite concurrentiel avec le film de conditionnement souple sur le coût, un processus de fabrication qui maximise l'économie d'échelle devra être développé. En plus, alors que les processus industriels pour produire la cellulose en série sont mûrs, les méthodes pour produire la chitine sont toujours dans leur petite enfance. Et, plus de recherche est nécessaire également pour améliorer la capacité du matériel de bloquer la vapeur d'eau.