Исследователи из Техасского университета A&M разработали технологию выделения биополимеров для производства пластика из «панцирей» черных львинок, используемых в сельском хозяйстве. Ненужные изделия разлагаются и перерабатываются живыми организмами. Исследователи планируют довести технологию до замкнутого цикла: чтобы пластиковыми отходами питались мухи, из которых он сделан.
Исследователи используют для производства туши мертвых взрослых мух. Их личинки содержат много белков и других питательных соединений, поэтому неполовозрелых насекомых разводят на корм животным и для переработки компоста. Но у взрослых особей короткая продолжительность жизни: после того, как стадия размножения заканчивается их выбрасывают.
Исследователи определили, что ключевым компонентом мертвых туш является хитин. Это нетоксичный биоразлагаемый полимер на основе сахара, который укрепляет панцирь или экзоскелет насекомых и ракообразных. Ранее ученые уже получали биополимеры из панцирей некоторых ракообразных.
Инженеры адаптировали технологию и используют промывку этанолом, кислотную деминерализацию, щелочную депротеинизацию и обесцвечивание отбеливателем, чтобы извлечь хитин и очистить его от туш насекомых. Удалив ацетильные группы из материала, они обнажают химически активные аминогруппы, которые можно функционализировать, а затем сшивать, превращая в биополимер хитозан.
Исследователи работают над технологией производства из компонентов хитозана поликарбонатов и полиуретанов, которые традиционно изготавливаются из нефтехимических продуктов.
Уже существуют технологии производства биопластиков из органического сырья (например, глюкозы, полученной из сахарного тростника или деревьев), но эти ресурсы могут найти альтернативной применение. Исследователи планируют создать замкнутое производство, в котором мухи поедают биопластик и используются для его производства.
