ساخت زیست‌پلیمر پایدار با استفاده از قند چوب

به نقل از آي اي، پليمرها به اشکال مختلفي از نايلون‌هاي بکار گرفته شده در لباس‌ها گرفته تا سطح ماهي تابه‌هاي نچسب در خانه‌هاي ما حضور دارند و با تأثير مخرب خود بر محيط زيست، به مشکل رو به افزايش زباله‌هاي پلاستيکي در سطح جهان مي‌افزايند.

با اين حال، ممکن است نوع جديدي از پليمر که توسط دانشمندان دانشگاه "بث" ايجاد شده است، همان چيزي باشد که براي پايداري پلاستيک‌ها و قطع روابط آنها با سوخت‌هاي فسيلي لازم است. اين تيم، پليمر جديد خود را با  استفاده از دومين قند فراوان در طبيعت يعني "گزيلوز" يا "زايلوز"(xylose)، قندي که ابتدا از چوب گرفته شده و به قند چوب مشهور است، ساخته است.

"زايلوز" قندي است که براي اولين بار از چوب استخراج شد. "زايلوز" به عنوان يک مونوساکاريد نوع آلدوپنتوز طبقه‌بندي مي‌شود. اين به اين معني است که "زايلوز" داراي ۵ اتم کربن بوده و يک گروه آلدهيد دارد. "زايلوز" پيش‌ساز همي‌سلولز است که يکي از ماده‌هاي مهم طبيعت است. همچنين به خاطر وجود گروه هيدروکسيل آزاد، يک قند احياکننده به‌شمار مي‌رود.

طبق گفته دانشمندان، آنها مي‌توانند صدها گرم از اين پليمر جديد را به راحتي توليد کنند و توليد آن به سرعت مقياس‌پذير است. آنها مي‌گويند اين يک ماده پايدار از يک منبع طبيعي فراوان است.

"زايلوز" مانند هر قند ديگري به دو شکل به نام‌هاي D و L وجود دارد که تصاوير آينه‌اي از يکديگر هستند.

آنچه محققان در اين مطالعه انجام دادند اين بود که نشان داده‌اند که ترکيب پليمر با شکل L به جاي ماده طبيعي "D-آنانتيومر زايلوز" باعث استحکام بيشتر اين پليمر جديد مي‌شود.

دکتر "آنتوان بوچارد" محققي که رهبري اين مطالعه را بر عهده داشت، گفت: ما بسيار هيجان زده هستيم که توانسته‌ايم اين مواد پايدار را از چوب که يک منبع طبيعي فراوان است، توليد کنيم. اتکاي پلاستيک‌ها و پليمرها به سوخت‌هاي فسيلي يک مشکل اساسي است و پليمرهاي مشتق شده از طبيعت -آنهايي که از مواد خوراکي تجديدپذير مانند گياهان به دست مي‌آيند- بخشي از راه حل براي پايداري پلاستيک‌ها هستند.

وي افزود: اين پليمر، همه‌کاره است، زيرا خصوصيات فيزيکي و شيميايي آن مي‌تواند به راحتي اصلاح شود، يک ماده بلوري يا حتي يک لاستيک انعطاف‌پذير ايجاد کند و همچنين ويژگي‌هاي شيميايي بسيار خاصي را ارائه دهد.

محققان مي‌گويند علاوه بر اينها، اين پليمر کاربردهاي متنوعي دارد. اين ماده مي‌تواند به عنوان پايه ساخت "پلي‌اورتان" در تشک‌ها، بندهاي کفش و موارد ديگر باشد. البته به همين جا ختم نمي‌شود. با اتصال آن به ساير گروه‌هاي شيميايي مانند رنگ‌ها به مولکول قند، مي‌توان عملکردهاي ديگري را از آن به دست آورد.

اين روش جديد در حال حاضر توسط اين تيم تحقيق، ثبت اختراع شده است و اين تيم علاقه‌مند به همکاري با شرکاي صنعتي براي افزايش توليد و کاوش کاربردهاي جديد آن به عنوان گام بعدي است.

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