Разработка сочетает высокую прочность, термостойкость, возможность переработки и полное разложение в природных условиях менее чем за два месяца.
Материал создан командами Северо-восточного лесотехнического университета и Шэньянского университета химических технологий под руководством Давэя Чжао. В отличие от большинства «бамбуковых пластиков», которые фактически являются композитами с эпоксидными или синтетическими смолами, новая разработка полностью свободна от ископаемых полимеров и не оставляет пластиковых остатков в окружающей среде.
По своим характеристикам бамбуковый пластик превосходит многие распространенные материалы. Его прочность на растяжение достигает 110 МПа — примерно вдвое выше, чем у полимолочной кислоты (PLA) и ударопрочного полистирола. Модуль упругости при изгибе составляет 6,4 ГПа, что указывает на высокую жесткость, а после переработки материал сохраняет до 90% первоначальной прочности. Он стабилен при температурах до 100 °C в эксплуатации и обладает термостойкостью свыше 180 °C, выдерживает морозы до –30 °C и высокую влажность без деформаций.
Ключ к этим свойствам — молекулярная инженерия целлюлозы. Исследователи используют экологически безопасные растворители, чтобы «распустить» структуру бамбука до отдельных цепей целлюлозы, а затем с помощью этанола заново собрать их в плотную, однородную сеть с усиленными водородными связями. В результате получается не композит, а цельный материал с равномерной структурой и предсказуемыми свойствами — редкость для биопластиков.
С технологической точки зрения материал совместим с существующей промышленной инфраструктурой: его можно перерабатывать методом литья под давлением, компрессионного формования и механической обработки. Это критически важно для масштабирования — предприятиям не потребуется полностью менять оборудование. По эксплуатационным характеристикам он конкурирует с АБС-пластиком и другими конструкционными полимерами, что открывает путь к применению в автомобилестроении, электронике, корпусах бытовой техники и инфраструктурных элементах.
Экологический эффект не менее значим. Бамбук — одно из самых быстрорастущих растений в мире (до метра в сутки), дающее в несколько раз больше биомассы, чем древесина, и не конкурирующее с продовольственными культурами. В отличие от нефтехимических пластиков, которые разлагаются столетиями и образуют микропластик, новый материал полностью разрушается в почве примерно за 50 дней. Испытания подтвердили отсутствие токсичных остатков после захоронения образцов менее чем на два месяца.
При этом материал не «одноразовый»: возможность переработки позволяет использовать его в нескольких жизненных циклах до финального биоразложения. По оценкам разработчиков, при выходе на промышленные объемы себестоимость может приблизиться к традиционным пластикам, несмотря на более высокие стартовые затраты.
Ограничение у технологии тоже есть: высокая жесткость делает бамбуковый пластик менее подходящим для гибкой упаковки. Его ниша — прочные, долговечные изделия, где важны механическая надежность и термостойкость. Именно там сегодня доминируют пластики на основе нефти.
Исследователи подчеркивают, что их подход расширяет роль бамбука далеко за пределы мебели и текстиля, выводя его в сегмент высокотехнологичных материалов. При дальнейшей доработке и масштабировании эта разработка может стать реальной альтернативой нефтехимическим пластмассам и важным элементом экономики замкнутого цикла — без микропластика, токсичных отходов и «вечного» мусора.
