ساخت زیست‌پلیمر پایدار با استفاده از قند چوب

ساینسیو – به نقل از ایسنا، پلیمرها به اشکال مختلفی از نایلون‌های بکار گرفته شده در لباس‌ها گرفته تا سطح ماهی تابه‌های نچسب در خانه‌های ما حضور دارند و با تأثیر مخرب خود بر محیط زیست، به مشکل رو به افزایش زباله‌های پلاستیکی در سطح جهان می‌افزایند.

با این حال، ممکن است نوع جدیدی از پلیمر که توسط دانشمندان دانشگاه “بث” ایجاد شده است، همان چیزی باشد که برای پایداری پلاستیک‌ها و قطع روابط آنها با سوخت‌های فسیلی لازم است. این تیم، پلیمر جدید خود را با  استفاده از دومین قند فراوان در طبیعت یعنی “گزیلوز” یا “زایلوز”(xylose)، قندی که ابتدا از چوب گرفته شده و به قند چوب مشهور است، ساخته است.

“زایلوز” قندی است که برای اولین بار از چوب استخراج شد. “زایلوز” به عنوان یک مونوساکارید نوع آلدوپنتوز طبقه‌بندی می‌شود. این به این معنی است که “زایلوز” دارای ۵ اتم کربن بوده و یک گروه آلدهید دارد. “زایلوز” پیش‌ساز همی‌سلولز است که یکی از ماده‌های مهم طبیعت است. همچنین به خاطر وجود گروه هیدروکسیل آزاد، یک قند احیاکننده به‌شمار می‌رود.

طبق گفته دانشمندان، آنها می‌توانند صدها گرم از این پلیمر جدید را به راحتی تولید کنند و تولید آن به سرعت مقیاس‌پذیر است. آنها می‌گویند این یک ماده پایدار از یک منبع طبیعی فراوان است.

“زایلوز” مانند هر قند دیگری به دو شکل به نام‌های D و L وجود دارد که تصاویر آینه‌ای از یکدیگر هستند.

آنچه محققان در این مطالعه انجام دادند این بود که نشان داده‌اند که ترکیب پلیمر با شکل L به جای ماده طبیعی “D-آنانتیومر زایلوز” باعث استحکام بیشتر این پلیمر جدید می‌شود.

دکتر “آنتوان بوچارد” محققی که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: ما بسیار هیجان زده هستیم که توانسته‌ایم این مواد پایدار را از چوب که یک منبع طبیعی فراوان است، تولید کنیم. اتکای پلاستیک‌ها و پلیمرها به سوخت‌های فسیلی یک مشکل اساسی است و پلیمرهای مشتق شده از طبیعت -آنهایی که از مواد خوراکی تجدیدپذیر مانند گیاهان به دست می‌آیند- بخشی از راه حل برای پایداری پلاستیک‌ها هستند.

وی افزود: این پلیمر، همه‌کاره است، زیرا خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن می‌تواند به راحتی اصلاح شود، یک ماده بلوری یا حتی یک لاستیک انعطاف‌پذیر ایجاد کند و همچنین ویژگی‌های شیمیایی بسیار خاصی را ارائه دهد.

محققان می‌گویند علاوه بر اینها، این پلیمر کاربردهای متنوعی دارد. این ماده می‌تواند به عنوان پایه ساخت “پلی‌اورتان” در تشک‌ها، بندهای کفش و موارد دیگر باشد. البته به همین جا ختم نمی‌شود. با اتصال آن به سایر گروه‌های شیمیایی مانند رنگ‌ها به مولکول قند، می‌توان عملکردهای دیگری را از آن به دست آورد.

این روش جدید در حال حاضر توسط این تیم تحقیق، ثبت اختراع شده است و این تیم علاقه‌مند به همکاری با شرکای صنعتی برای افزایش تولید و کاوش کاربردهای جدید آن به عنوان گام بعدی است.

این مطالعه در مجله Angewandte Chemie International Edition منتشر شده است.