Gli scienziati stanno segnalando un nuovo materiale contenente un ingrediente utilizzato per realizzare mattoni che si rivela promettente come rivestimento trasparente per migliorare la resistenza e le prestazioni degli imballaggi in plastica per alimenti. Chiamato "nano-mattoni, " il film sembra addirittura mattoni e malta al microscopio, dicono. Il rivestimento potrebbe aiutare gli alimenti e le bevande a rimanere freschi e saporiti più a lungo e potrebbe sostituire alcuni imballaggi in alluminio attualmente in uso, fanno notare. Gli scienziati hanno descritto il nuovo, materiale ecologico qui oggi al 241° incontro ed esposizione nazionale dell'American Chemical Society (ACS).
Le normali bottiglie di plastica per bibite tendono a perdere l'effervescenza dopo pochi mesi di conservazione sugli scaffali dei negozi di alimentari. Se i produttori applicano il nuovo rivestimento a queste bottiglie, il materiale potrebbe rallentare la perdita di anidride carbonica e aiutare le bibite a rimanere frizzanti per diversi mesi o addirittura anni, hanno detto gli scienziati. Il rivestimento potrebbe anche prolungare la durata di conservazione di quelle confezioni di alimenti portatili note come MRE (Meal, Ready to Eat) che sostengono i soldati in campo, con l'ulteriore vantaggio di essere utilizzabile nel microonde, hanno notato. Sebbene fatto per durare almeno tre anni, la loro durata può scendere fino a tre mesi se esposti a condizioni difficili come il calore elevato.
"Questo è un nuovo, tecnologia "fuori dagli schemi" che conferisce alla plastica le superiori proprietà di conservazione degli alimenti del vetro, "ha detto Jaime Grunlan, dottorato di ricerca, che ha riferito sulla ricerca. "Darà ai consumatori più gustosi, alimenti più durevoli e contribuiscono a dare impulso all'industria dell'imballaggio alimentare".
Grunlan osserva che i produttori attualmente utilizzano una varietà di materiali di imballaggio avanzati per conservare alimenti e bevande. Questi materiali includono plastiche rivestite con ossido di silicio, un materiale simile alla sabbia, che forniscono una barriera all'ossigeno che può accelerare il deterioramento degli alimenti. Un altro esempio è la cosiddetta plastica metallizzata - plastica con un sottile rivestimento di metallo o pellicola - utilizzata in molti sacchetti di patatine.
Questi e altri materiali di imballaggio presentano inconvenienti, disse Grunlan. Alcune plastiche si rompono facilmente durante il trasporto o l'impatto. Le plastiche metallizzate non sono trasparenti:una svolta per i consumatori che vorrebbero poter vedere il proprio cibo prima dell'acquisto. La presenza del metallo ne impedisce anche l'utilizzo nel microonde. Sacchetti per alimenti in metallo, come MRE, fornire resistenza agli urti, ma mancano sia di trasparenza che di microonde. I consumatori hanno bisogno di migliori opzioni di confezionamento degli alimenti.
Grunlan ha identificato un'alternativa promettente sotto forma di "nano-mattoni". Il nuovo film combina particelle di argilla montmorillonite, un ingrediente del terreno usato per fare i mattoni, con una varietà di materiali polimerici. Il film risultante è circa il 70% di argilla e contiene una piccola quantità di polimero, rendendolo più ecologico delle plastiche attuali. Il film è spesso meno di 100 nanometri, o migliaia di volte più sottile della larghezza di un singolo capello umano, e completamente trasparente ad occhio nudo.
"Se visto al microscopio elettronico, il film sembra mattoni e malta, " disse Grunlan, professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica della Texas A&M University a College Station, Texas. "Ecco perché li chiamiamo 'nano-mattoni'."
Quando viene stratificato su imballaggi in plastica esistenti, aggiunge forza e fornisce una migliore barriera all'ossigeno, Egli ha detto. Grunlan ha dimostrato in studi di laboratorio che il film è 100 volte meno permeabile all'ossigeno rispetto ai rivestimenti esistenti in ossido di silicio. Ciò significa che è anche probabile che sia una barriera all'ossigeno migliore di un rivestimento metallico, la cui permeabilità è simile a quella dell'ossido di silicio, hanno notato gli scienziati.
"Altri hanno aggiunto argilla al polimero per ridurre la permeabilità (gas), ma sono migliaia di volte più permeabili del nostro film, "Grunlan ha detto. "Abbiamo la struttura più organizzata - un muro di nano-mattoni - che è la fonte di questa barriera eccezionale. Questo è davvero il film più impermeabile all'ossigeno esistente."
Grunlan sta attualmente cercando di migliorare la qualità del film per renderlo più attraente per i produttori di imballaggi, incluso rendendolo più resistente all'umidità. Prevede che i produttori immergano la plastica nel rivestimento o spruzzino il rivestimento sulla plastica. Nel futuro, spera di sviluppare pellicole in nano-mattoni che blocchino la luce solare e contengano sostanze antimicrobiche per migliorare le prestazioni dell'imballaggio.
Il nuovo rivestimento mostra anche la promessa per l'uso nell'elettronica flessibile, superfici antigraffio, pneumatici, e articoli sportivi, disse Grunlan. Potrebbe potenzialmente aiutare i palloni da basket e da calcio a rimanere gonfiati più a lungo dei palloni esistenti, Ha aggiunto.
