Zatímco běžné plasty se v přírodě rozkládají tisíce let, biodegradovatelné materiály jen několik měsíců nebo týdnů. Právě na vývoji těchto materiálů pracují vědci z brněnské Mendelovy univerzity. Vyrábějí bio-folie, které se v půdě rozkládají působením mikroorganismů. Uplatnění najdou hlavně v zemědělství, potenciál jejich využití ale sahá i do dalších oblastí.
Na první pohled vypadají jako útržky známých kancelářských eurofólií. A působí tak i na dotyk díky jemně hrbolaté struktuře. Že jsou ale vzorky bio-folií vyrobeny z jiného materiálu se lze přesvědčit snadno. Stačí do Petriho misek, ve kterých leží, nalít vodu a okamžitě nabobtnají.
Využívají materiál z mořských řas a korýšů
„Materiál má schopnost poutat vlhkost a tím mění i své vlastnosti. Vytvoří se v něm mikrotrhliny, a když je v půdě, snáze se k němu dostávají i půdní mikroorganismy. Samotný rozklad bio-folie je totiž založený právě na působení enzymů, které tyto mikroorganismy produkují,“ uvedl Radim Zelinka z výzkumné skupiny Space Agri Technologies.
Polní testy se salátem. Foto – Mendelu
Bio-folie vědci vyrábí z polysacharidových složek, tedy látek podobných škrobu. Používá se furcellaran a chitosan. Furcellaran je polysacacharid získávaný z mořských řas Furcellaria lumbricalis. Chitosan je odvozený z chitinu, což je po celulóze druhá nejčastěji se vyskytující látka na Zemi a je získávaná ze schránek mořských korýšů. Tyto látky vědci doplňují ještě o další složky, které bio-fóliím dodávají pevnost, pružnost nebo termostabilitu.
Výroba je přitom jednoduchá. „Furcellaran i chitosan jsou sypké látky. K nim se přidají ještě různá ztužovadla případně elastické látky a vše se smíchá s vodou. Vzniklá hmota se následně vylévá na desky a plotny, a voda se z ní nechá přirozeně odpařit,“ uvedl Zelinka.
Materiál využitelný ve vesmíru
Biodegradovatelné folie z Mendelovy univerzity najdou své uplatnění hlavně v zemědělství. I proto je vědci při výrobě obohacují o fosfor nebo draslík. Tyto látky totiž slouží jako výživa pro rostliny. Z folií vývojáři vyrábí košíky, které fungují jako ochranný materiál sazenic.
Při rozkladu se z nich postupně uvolňují živiny. Košíky testovali na salátech a jahodách a velice se jim osvědčily. Další fází byl polní experiment, který vědci zahájili v květnu. Úplné výsledky ještě nemají, ale podle vizuální kontroly ví, že materiál už po 28 dnech degradoval tak, jak by měl, a sazenice salátů prospívaly. Další fáze výzkumu v terénu bude probíhat na podzim.
Biomateriál se v půdě zcela rozloží. Foto – Mendelu
Materiál, ze kterého jsou bio-folie vyrobeny, může mít i zcela jiné tvary a tím i funkce. „My sice provádíme výzkum folií, ale materiál je velice variabilní. Dají se z něj vyrobit kapsle, kuličky nebo i kompozitní systém s prospěšnými organismy. Díky tomu zvažujeme i jeho uplatnění při simulaci podmínek mimo naši planetu,“ doplnil vědec.
Bio-folie by mimo zemědělství mohly jednou nalézt své místo i v obalovém průmyslu nebo farmacii. Společným cílem vědců je nabídnout ekologickou alternativu klasických plastů a minimalizovat tak zátěž na životní prostředí.
(pif). Foto – Mendelova univerzita Brno