{"id":172134,"date":"2026-01-12T07:37:00","date_gmt":"2026-01-12T06:37:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=172134"},"modified":"2026-01-09T11:48:21","modified_gmt":"2026-01-09T10:48:21","slug":"der-perfekte-kunststoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/der-perfekte-kunststoff\/","title":{"rendered":"Der perfekte Kunststoff?"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Forscher unter der Leitung von Takuzo Aida am RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS) in Japan haben sich in ihrem Bestreben, unser Mikroplastikproblem zu l\u00f6sen, selbst \u00fcbertroffen. In einer k\u00fcrzlich im Journal of the American Chemical Society<\/a><\/em> ver\u00f6ffentlichten Studie berichten sie \u00fcber eine neue Art von Kunststoff, der aus pflanzlicher Zellulose, der am h\u00e4ufigsten vorkommenden organischen Verbindung der Welt, hergestellt wird. Der neue Kunststoff ist stark, flexibel und kann sich in der nat\u00fcrlichen Umgebung schnell zersetzen, was ihn von anderen als biologisch abbaubar vermarkteten Kunststoffen unterscheidet.\u00a0<\/p>\n\n\n

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\"Das
Das Schema zeigt, wie sich Zellulose und Polyethylen-Imin-Guanidinium in Wasser verbinden, um den ersten glasartigen und transparenten Kunststofffilm auf Zellulosebasis zu bilden. Sp\u00e4ter entdeckten die Forscher, wie sich die mechanischen Eigenschaften mit Hilfe des organischen Salzes Cholinchlorid einstellen lassen. \u00a9 RIKEN<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Mikroplastik ist eine globale Verunreinigung, die in fast allen \u00d6kosystemen zu finden ist, vom Boden \u00fcber den Ozean bis hin zu den dort lebenden Tieren und Pflanzen. Es wurde sogar in menschlichem Gewebe und im Blutkreislauf gefunden, wo es wahrscheinlich sch\u00e4dliche Auswirkungen hat. Biologisch abbaubare Kunststoffe und sogar einige aus Zellulose gewonnene Kunststoffe (Zellulosenitrat oder Zelluloseacetat) sind zwar nicht neu, aber die meisten als “biologisch abbaubar” bezeichneten Kunststoffe bauen sich in der Meeresumwelt nicht oder nur sehr langsam ab und hinterlassen in der Zwischenzeit Mikroplastik. <\/p>\n\n\n\n

Letztes Jahr haben Aida und sein Team einen Kunststoff entwickelt, der sich in Salzwasser innerhalb weniger Stunden schnell abbauen l\u00e4sst, ohne Mikroplastik zu hinterlassen. Bei diesem Kunststoff handelte es sich um einen supramolekularen Kunststoff, der aus zwei Polymeren bestand, die durch reversible Wechselwirkungen, so genannte “Salzbr\u00fccken”, zusammengehalten wurden. In Gegenwart von Salzwasser l\u00f6sten sich die Bindungen, die die beiden Polymere zusammenhielten, und der Kunststoff zersetzte sich. Dieser Kunststoff war jedoch nicht so praktisch, wie er in der realen Welt hergestellt werden k\u00f6nnte. <\/p>\n\n\n\n

Der neue Kunststoff auf Pflanzenbasis ist \u00e4hnlich, nur dass eines der beiden Polymere ein handels\u00fcbliches, von der FDA zugelassenes, biologisch abbaubares Holzfaserderivat namens Carboxymethylcellulose ist. Die Suche nach einem kompatiblen zweiten Polymer erforderte einige Versuche, aber schlie\u00dflich fand das Team ein sicheres Vernetzungsmittel, das aus positiv geladenen Polyethylen-Imin-Guanidinium-Ionen besteht. Als die Zellulose und die Guanidinium-Ionen in Wasser mit Raumtemperatur gemischt wurden, zogen sich die negativ und positiv geladenen Molek\u00fcle wie Magneten an und bildeten das kritische vernetzte Netzwerk, das diese Art von Kunststoff stark macht. Gleichzeitig brachen die Salzbr\u00fccken, die das Netzwerk zusammenhalten, wie in Gegenwart von Salzwasser zu erwarten war. Um eine ungewollte Zersetzung zu vermeiden, kann der Kunststoff mit einer d\u00fcnnen Beschichtung auf der Oberfl\u00e4che gesch\u00fctzt werden. <\/p>\n\n\n\n

So weit, so gut. Doch obwohl sich der neue Kunststoff schnell zersetzte, war er anfangs wegen der Zellulose zu spr\u00f6de. Der resultierende Kunststoff war farblos, transparent und extrem hart, hatte aber eine br\u00fcchige, glasartige Qualit\u00e4t. Was das Team brauchte, war ein guter Weichmacher, ein kleines Molek\u00fcl, das sie der Mischung hinzuf\u00fcgen konnten, um den Kunststoff flexibler zu machen, ohne ihn zu verh\u00e4rten. Nach vielen Experimenten entdeckten sie, dass das organische Salz Cholinchlorid wahre Wunder bewirkte. Durch die Zugabe unterschiedlicher Mengen dieses von der FDA zugelassenen Lebensmittelzusatzstoffs zum Kunststoff konnten die Forscher genau einstellen, wie flexibel der Kunststoff sein sollte. Je nach Menge des Cholinchlorids kann der Kunststoff hart und glasartig sein oder so elastisch, dass er sich um bis zu 130 % seiner urspr\u00fcnglichen L\u00e4nge dehnen l\u00e4sst. Er kann sogar zu einer starken und dennoch d\u00fcnnen Folie mit einer Dicke von nur 0,07 mm verarbeitet werden. Ein Video einer T\u00fcte aus dem neuen biologisch abbaubaren Kunststoff auf Pflanzenbasis ist hier zu sehen: https:\/\/youtu.be\/glBYYhk1STQ. <\/p>\n\n\n\n

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