Plastikmüll belastet Meere und Gewässer. Viele Kunststoffe zerfallen mit der Zeit in immer kleinere Partikel. Ein Forschungsteam um Takuzo Aida am japanischen Forschungsinstitut RIKEN hat deshalb ein Material entwickelt, dessen Struktur sich in Salzwasser auflöst, ohne Mikroplastik zu hinterlassen.
Zellulose als Grundlage
Grundlage ist Carboxymethylzellulose, ein aus Zellulose gewonnener Stoff. „Zellulose ist das am häufigsten vorkommende Polymer der Erde!“, erklärt Aida im Bericht von Felix Lill.
Die Forscher kombinieren negativ geladene Carboxymethylzellulose mit positiv geladenen Polyguanidinium-Ionen. Die Bestandteile ziehen sich an und bilden ein festes Netzwerk. Sogenannte Salzbrücken halten es zusammen – im Salzwasser lösen sich diese Verbindungen wieder.
Hauchdünn, stabil und biegsam
Zunächst war das Material zwar fest und transparent, aber spröde. Erst die Zugabe von Cholinchlorid machte es biegsam. Über die Menge dieses Zusatzstoffs lässt sich einstellen, wie hart oder elastisch der Kunststoff wird.
Eine 0,1 Millimeter dünne Folie löst sich in Salzwasser innerhalb von etwa zwei Stunden auf. Dabei zerfällt das Netzwerk in seine Ausgangsbestandteile. Das Auflösen ist somit nicht mit einem sofortigen vollständigen biologischen Abbau gleichzusetzen.
Eine dünne Schutzbeschichtung kann verhindern, dass sich das Material während der Nutzung unbeabsichtigt auflöst. Wird diese beschädigt, kann Salzwasser das darunterliegende Netzwerk auflösen.
Interesse aus der Industrie
Die Entwicklung stößt bereits auf Interesse: „Es sind schon um die 60, 70 Unternehmen an uns herangetreten, um unser Vorhaben zu unterstützen“, sagt Aida. Ein konkreter Termin für die Markteinführung steht jedoch noch nicht fest.
Die Forschungsergebnisse zum Kunststoff auf Zellulosebasis wurden im Fachjournal „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.
Quelle: RIKEN-Forschungsmitteilung für Material und Funktionsweise
