Loại nhựa tự nhiên cho bao bì đã được tạo ra

Nguồn: Đại học Monash

Các nhà nghiên cứu đã chuyển đổi đường từ chất thải thực phẩm thành màng nhựa tự nhiên, một ngày nào đó có thể thay thế bao bì làm từ dầu mỏ, cung cấp các giải pháp thay thế có thể phân hủy cho nhựa thường dùng cho thực phẩm và màng nông nghiệp như màng bọc ủ chua.

Với sản lượng nhựa toàn cầu vượt quá 400 triệu tấn mỗi năm, một nghiên cứu của Đại học Monash đã nêu bật tiềm năng của một loại nhựa phân hủy sinh học mới bằng cách chuyển đổi đường từ chất thải thực phẩm thành biopolymer polyhydroxyalkanoates (PHA). Nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Microbial Cell Factory.

Bằng cách lựa chọn các chủng vi khuẩn khác nhau và pha trộn các polyme của chúng, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những màng phim có tính chất giống như nhựa thông thường và có thể đúc thành nhiều hình dạng hoặc chất rắn khác nhau.

Nghiên cứu này do Edward Attenborough và Tiến sĩ Leonie van 't Hag từ Khoa Kỹ thuật Hóa học và Sinh học, cung cấp khuôn thiết kế nhựa sinh học cho bao bì nhạy cảm với nhiệt độ, màng y tế và các sản phẩm khác, giải quyết thách thức toàn cầu về rác thải nhựa dùng một lần.

Nhóm nghiên cứu đã cho hai loại vi khuẩn sống trong đất là Cupriavidus necator và Pseudomonas putida dùng một "chế độ ăn" được cân bằng cẩn thận gồm đường với hỗn hợp muối, chất dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng phù hợp. Sau khi các vi khuẩn được nuôi dưỡng, chúng bắt đầu tích trữ nhựa tự nhiên bên trong tế bào. Các nhà khoa học sau đó "vắt" nhựa này bằng dung môi, đúc thành những màng siêu mỏng dày khoảng 20 micron và kiểm tra độ co giãn, độ bền và khả năng nóng chảy của chúng.

Attenborough cho biết: "Nghiên cứu này chứng minh cách thức rác thải thực phẩm có thể được chuyển đổi thành màng siêu mỏng bền vững, có thể phân hủy sinh học với các đặc tính có thể điều chỉnh. Tính linh hoạt của PHA cho phép chúng ta tái tạo những vật liệu sử dụng hàng ngày mà không phải trả giá về mặt môi trường như nhựa thông thường". "Bằng cách điều chỉnh các loại nhựa tự nhiên này cho các mục đích sử dụng khác nhau, chúng tôi đang mở ra cánh cửa cho các giải pháp thay thế bền vững trong sản xuất bao bì, đặc biệt là khi chúng có thể được ủ cùng với chất thải thực phẩm hoặc nông nghiệp."

Bằng cách so sánh nhựa cứng do C. necator tạo ra với phiên bản mềm hơn, linh hoạt hơn từ P. putida, nghiên cứu chứng minh cách pha trộn hai loại nhựa này có thể điều chỉnh các đặc tính của màng như độ kết tinh và điểm nóng chảy, đồng thời vẫn duy trì được độ bền và tính linh hoạt.

Nhóm đang hợp tác với các đối tác trong ngành, bao gồm Enzide và Great Wrap thông qua các trung tâm ARC RECARB và VAP để phát triển các giải pháp y tế và bao bì phân hủy sinh học có tiềm năng ứng dụng thương mại.

Nghiên cứu này dựa trên công trình trước đó chứng minh tiềm năng của những vật liệu này như hệ thống phân phối thuốc bền vững.

Tạp chí tham khảo:

Edward Attenborough et al, Bacterial species-structure-property relationships of polyhydroxyalkanoate biopolymers produced on simple sugars for thin film applications, Microbial Cell Factories (2025). DOI: 10.1186/s12934-025-02833-7

Trần Thị Phấn - Hcmbiotech, theo Phys.org