Китайські матеріалознавці зробили з бактеріальної целюлози та альгінату водостійкі трубочки для напоїв. Трубочки витримують нагрів до 95 градусів Цельсія і навантаження в 420 мегапаскалей, а в ґрунті повністю розкладаються всього за 45 днів. Результати дослідження опубліковані в журналі
Вчені активно шукають перероблювані матеріали, які зможуть стати заміною пластику. Однією з таких альтернатив стала целюлоза - природний полісахарид, тобто полімер, що складається з повторюваних блоків глюкози. Люди вже непогано навчилися використовувати недорогу рослинну целюлозу - наприклад, минулого року німецькі та китайські вчені зробили з неї матеріал, який змінює форму при зануренні у воду. Однак існує і целюлоза бактеріального походження. Вона коштує дорожче, зате має більш високу кристалічність і володіє більшою міцністю за рахунок утворення тривимірної мережі зв'язків між сусідніми волокнами. Крім того, на відміну від рослинної целюлози, бактеріальну не треба очищати від домішок лігніна і геміцелюлози.
Китайські матеріалознавці під керівництвом Шу Хун Юя (Shu-Hong Yu) з Науково-технічного університету Китаю виготовили з бактеріальної целюлози трубочки для напоїв. Вчені використовували целюлозу, отриману за допомогою бактерій Спочатку з глюкози з добавками екстракту дріжджів приготували гідрогель целюлози, а потім гідрогель висушили і отримали плівки, з яких зробили трубочки. Щоб зробити трубочки водостійкими, їх просочили розчином альгінату натрію. Альгінат, як і целюлоза, є природним полісахаридом і має безліч вільних гідроксильних груп. Під час просочування між альгінатом і целюлозою утворюються водневі зв'язки. Готові трубочки також на годину опускали в розчин лактату кальцію: кожен двовалентний іон кальцію утворює по два зв'язки з альгінатом, які додатково скріплює матеріал.
Скануюча електронна мікроскопія показала, що отримані зразки плівки складаються з декількох макрослоїв товщиною 0,02-0,03 міліметра, кожен з яких у свою чергу складається з декількох десятків мікрослоїв.
Целюлозно-альгінатна плівка продемонструвала межу міцності до 420,5 мегапаскалів - удесятеро більше, ніж паперова плівка такої самої товщини (40,8 Мегапаскалів). Крім того, виявилося, що альгінатне покриття позитивно впливає на механічні властивості - у зразків без покриття межа міцність була майже на 25 відсотків нижче. Причина, очевидно, в утворенні додаткових водневих зв'язків між шарами целюлози.
Трубочки з целюлози з альгінатом виявилися стабільними в різних напоях - соку, воді, колі та зеленому чаї - при температурі від 0 до 95 градусів Цельсія.
При закопуванні в ґрунт целюлозні трубочки втрачали цілісність вже через 15 днів і повністю зникали за 45 днів. Пластикові трубочки, які закопували на той же період часу, ніяк зовні не змінювалися. Автори особливо відзначають, що целюлозно-альгінатний композит розкладається в ґрунті повністю, не утворюючи аналога частинок мікропластику або інших шкідливих залишків. Вартість трубочок в основному визначається вартістю сировини для біосинтезу та альгінату. Автори вважають, що при промисловому виробництві вартість може опуститися до 0,003 доларів США за штуку, що буде можна порівняти з вартістю пластикових трубочок (0,002 долара США за штуку).
Наприкінці 2020 року китайські вчені виготовили корпус для смартфона з композиту целюлози і слюди. Завдяки прошарковій структурі, що нагадує структуру перламутру, матеріал виявився стійким до механічних навантажень і нагрівання, але в той же час пластичний.