В молодежной лаборатории Института химии твердого тела и механохимии СО РАН будут проводить исследования с полимолочной кислотой, которая используется в изготовлении биоразлагаемых полимеров.
Лаборатория физико-химии полимерных композитных материалов — уже четвертая молодежная лаборатория, открытая в ИХТТМ СО РАН. Там будут проводить исследования по управлению процессами формирования аморфно-кристаллической структуры биодеградируемых полимеров для управления свойствами конечных материалов. Новая лаборатория возникла на основе лаборатории механохимии, в которой изучали механохимические превращения полимеров различной природы.
«Сейчас мы сменили объект исследований с целлюлозы, лигнина, крахмала на полимолочную кислоту и ее производные, так как это самый распространенный биодеградируемый полимер. Она достаточно устойчива, чтобы делать из нее пленки, упаковку для еды и прочее. Например, если в магазине вы увидите пакет, на котором написано “биоразлагаемый”, с большой вероятностью он сделан с использованием полимолочной кислоты. Ее особенность в том, что она разлагается за один-три года, поэтому эту кислоту активно используют для создания одноразовых изделий», — рассказал заведующий лабораторией кандидат химических наук Игорь Олегович Ломовский.
Лаборатория начала работать в мае, сейчас в ней проводят исследования десять молодых ученых, а также студенты. На данный момент сотрудники лаборатории уже сделали первые эксперименты по прессованию и кристаллизации полимолочной кислоты при разных температурах и охарактеризовали ее свойства.
«Мы изучаем процессы, которые происходят с твердыми телами. Их реакционная способность драматически зависит от структуры, кристалличности, истории материала. В первую очередь мы собираемся модифицировать полимеры, пришивать к ним боковые вставки, которые смогут изменять их гидрофильность и гидрофобность. Также будем изменять свойства этих полимеров, смотреть, как они пропускают воду, какая у них твердость и пластичность. То есть мы сделаем полимеры с необходимыми свойствами, вырастим пленки с определенной кристалличностью», — добавил Игорь Ломовский.
В конце 1990-х и начале 2000-х годов США и Япония стали мировыми лидерами по изготовлению полимолочной кислоты, в то время как в России не было возможности запустить ее производство.
«В стране в последние годы перепроизводство зерна. Россия экспортирует огромное количество низкосортного дешевого фуражного зерна, которое в пищу людям не подходит. Такое зерно можно перерабатывать и использовать для изготовления полимолочной кислоты. В России нет организаций, которые производили бы полимолочную кислоту в больших объемах, потому что так сложилось исторически, у нас мало крупномасштабных биотехнологических производств. Однако в последние годы ситуация начала меняться. Новые производства потребуют новых технологий получения конечных материалов, ими мы и занимаемся»,— рассказал Игорь Ломовский.
Основные задачи, которые ставят перед собой ученые, — изучить кристаллизацию в полимере, провести его модифицирование, например с хитозаном, создавать большое количество соединений, пробовать включать в них разные вещества. Лаборатория физико-химии полимерных композитных материалов получила грант на три года, продлят ли его, зависит от результатов, к которым придут исследователи.
Варвара Фролкина, студентка отделения журналистики Гуманитарного института Новосибирского государственного университета
