کاغذ با ویژگی‌های جدید ساخته شد

فیز گزارش داد، نمی‌توان از این واقعیت که مواد پلاستیکی به طور کلی برای محیط زیست مضر هستند، فرار کرد. احتمالاً تصاویری از آلودگی‌های پلاستیکی که در سواحل ریخته شده‌اند، رودخانه‌ها را آلوده می‌کنند و حیوانات بی‌شماری را می‌کشند، دیده‌اید. با این حال، با توجه به فراگیر بودن مواد پلاستیکی در زندگی روزمره، به نظر می‌رسد این مشکل کاملاً از دست ما خارج شده باشد. پروفسور "زنجی هیروی"(Zenji Hiroi) از مؤسسه فیزیک حالت جامد در دانشگاه توکیو و گروهش راه‌هایی را بررسی می‌کنند که علم مواد با آنها می‌تواند به حل این معضل کمک کند و هدف از کشف اخیر آنها جایگزینی برخی از مصارف پلاستیک با چیزی پایدارتر یعنی کاغذ است.

"هیروی" می‌گوید: مشکل اصلی مواد پلاستیکی همانطور که شاهد آن هستیم ناتوانی آنها در تجزیه سریع و ایمن است. موادی وجود دارند که می‌توانند به طور ایمن تجزیه شوند، مانند کاغذ، اما بدیهی است که کاغذ نمی‌تواند طیف وسیعی از کاربردهای پلاستیک را داشته باشد. با این حال، ما راهی برای اضافه کردن برخی از ویژگی‌های خوب پلاستیک به کاغذ پیدا کرده‌ایم، بدون اینکه هیچ‌ یک از ضررهای آن منتقل شود. ما آن را "چوئتسو" می‌نامیم، یک پوشش زیست تخریب‌پذیر ارزان که به کاغذ ساده خاصیت ضد آبی و استحکام می‌بخشد.

"چوئتسو" ترکیبی از مواد است که وقتی روی کاغذ اعمال می‌شود، به طور خود به خود یک لایه قوی و ضد آب در هنگام تماس با رطوبت موجود در هوا ایجاد می‌کند. این پوشش از مواد شیمیایی ایمن و کم هزینه، عمدتا "متیل ‌تری متوکسی سیلان"(Methyltrimethoxysilane)، مقداری "ایزوپروپیل الکل"(Isopropyl Alcohol) و مقدار کمی "تیتانیوم ایزو پروپوکسید"(tetraisopropyl titanate) تشکیل شده است. این مخلوط مایع بر روی ساختارهای کاغذی، به عنوان مثال ظروف مواد غذایی اسپری می‌شود یا ظروف در آن فرو برده می‌شوند و پس از آن در دمای اتاق خشک می‌شوند. پس از خشک شدن، یک لایه نازک سیلیس حاوی متیل که نوعی الکل است، بر روی سلولز کاغذ تشکیل می‌شود و خواص قوی و ضد آبی ایجاد می‌کند.

علاوه بر این، واکنش‌هایی که در طول فرآیند پوشش‌دهی رخ می‌دهند، به‌ طور خودکار لایه‌ای از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر روی این کاغذها ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد خاصیت ضد آلودگی و باکتری شده و از اقلام پوشش داده شده برای مدت زمان طولانی محافظت می‌کند. تمام مواد شیمیایی این روکش شیمیایی با گذشت زمان به چیزهای بی‌ضرری مانند کربن، آب و سیلیکون شن‌مانند تجزیه می‌شوند.

هیروی می‌گوید: ما امیدواریم که بتوانیم از این رویکرد بر روی انواع دیگر مواد نیز استفاده کنیم. این ترکیب مایع را می‌توان برای مواد دیگر مورد استفاده قرار داد و ما می‌توانیم یک پوشش مقاوم در برابر کثیفی ایجاد کنیم که روی شیشه، سرامیک و حتی پلاستیک‌های دیگر قرار بگیرد.