Наука 23 июля 2026

Сверхпрочный биоразлагаемый пластик из кукурузы: прорыв в области устойчивых материалов

Международная группа исследователей под руководством учёных Вагенингенского университета (Нидерланды) при участии коллег из Амстердамского университета и Китая разработала новый растительный пластик, который сочетает высокую прочность, водостойкость и способность к полному биоразложению. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Материал, получивший название plantymers, создан на основе белка зеина, который содержится в кукурузе. Исследователи вдохновлялись природными механизмами — аналогичные структурные превращения происходят при формировании паутины, мидийного клея и зубов у кальмаров.

Как это работает

Учёные растворили кукурузный белок в смеси этанола и воды, доведя его до переходного состояния. Затем полученную вязкую массу пропускали через отверстие (для создания волокон) или раскатывали в тонкие листы. В процессе механической обработки (экструзии или прокатки) спиралевидные структуры белка (альфа-спирали) преобразуются в плоские (бета-листы), которые самопроизвольно сцепляются друг с другом, образуя прочные поперечные связи без использования химических добавок.

Доцент кафедры физической химии Ренко де Врис (Renko de Vries) отметил, что был удивлён успехом эксперимента: «Природа использует эту стратегию повсеместно — паутина является самым известным примером. Однако мы знали этот механизм только у животных. Я не ожидал, что нам удастся достичь того же эффекта с растительным белком».

Водостойкость и перспективы применения

Plantymers демонстрируют значительно лучшую водостойкость по сравнению с другими биоразлагаемыми пластиками. После часа нахождения в воде плёнка поглощает всего 25% воды от своего веса. Для сравнения, соевые пластики впитывают около 175% воды за аналогичное время.

Ренко де Врис видит большой потенциал материала в сельском хозяйстве, где способность к биоразложению часто важнее максимальных эксплуатационных характеристик. Исследователь Вouter Post, специалист по устойчивым пластиковым технологиям, отмечает, что материал может стать интересной альтернативой для одноразовых изделий — столовых приборов, тарелок и трубочек, особенно в свете ужесточения европейских норм в последние годы.

От лаборатории к производству

На данный момент материал существует в виде лабораторного прототипа — исследователям удалось создать около одного квадратного метра плёнки. Масштабирование технологии технически возможно, но остаётся проблема сырья: белок зеина является ценным продуктом, конкурирующим с пищевыми и кормовыми ресурсами. Команда уже изучает альтернативные источники сырья, включая перья птицы и отходы пивоварения.

«По сравнению с традиционными пластиками биопластики всё ещё относительно примитивны. Но мы не хотим, чтобы пластиковые отходы накапливались в природе. Биоразлагаемые пластики предлагают многообещающее решение. Это просто требует времени и дальнейших исследований», — отмечает де Врис.