Spinnen inspirieren die Wissenschaft

Zwar werden inzwischen immer mehr Kunststoffverpackungen recycelt, die meisten von ihnen sind aber nicht biologisch abbaubar oder nur ein einziges Mal in Gebrauch gewesen. Noch dazu ist oft viel Energie nötig, um sie für eine Wiederverwertung aufzubereiten.

Insbesondere bei synthetischen Stoffen wie beispielsweise Polyethylenterephthalat oder Polystyrol, aus denen die meisten Lebensmittelverpackungen bestehen, sei dies der Fall, berichtet Hom Dhakal, Professor für Maschinenbau an der Universität Portsmouth. Deutlich umweltfreundlicher sind hingegen biologisch abbaubare Stoffe wie Polylactide, Polybutylensuccinat, Polycaprolacton oder Polyhydroxyalkanoate. Allerdings hapert es laut Dhakal bei diesen Varianten oft an Haltbarkeit und Stabilität. Nachhaltige Materialen, die Verbraucher zudem selbst zu Hause kompostieren können, spielen jedoch mit Blick auf die zunehmenden Umweltprobleme wie Treibhausgasemissionen, Erderwärmung oder Schäden für Meeresbewohner eine immer größere Rolle.

Forscher von der Universität Cambridge haben nun untersucht, ob sich ein biologisch abbaubares und zugleich erneuerbares Polymer wie Sojaeiweiß als Alternative zu anderen pflanzenbasierten Verpackungsmaterialen eignet. Dazu kreierten sie einen pflanzenbasierten Kunststoff und fügten diesem Nanopartikel zu, damit sich dessen Struktur besser beeinflussen lässt und eine flexible Substanz entstehen kann. Den neuen Stoff nannten sie »vegan spider silk«, weil er auf molekularer Ebene an Spinnenseide erinnert.

Bei der Analyse, wie es um die Barriereeigenschaften, die Feuchtigkeitsaufnahme oder die Stabilität des neuen Materials bestellt ist, fanden sie heraus: Die Nanopartikel verbessern signifikant die Beständigkeit und Haltbarkeit des Stoffs. Einer der »aufregendsten Teile der Studie« für Dhakal ist es aber, ein Produkt aus nachhaltigen Materialen kreieren zu können, das noch dazu durch einen umweltfreundlichen Herstellungsprozess entstanden ist und damit jede Menge Energie spart.

»Dieses neue Material könnte einige der Probleme, die der Umwelt durch Plastikmüll entstanden sind, lösen, weil das Produkt aus einer erneuerbaren Quelle stammt und mit seinen verbesserten Eigenschaften vielseitig anwendbar ist, etwa für Verpackungen«, schreibt Dhakal auf der Wissenschaftsnachrichten-Plattform »The Conversation«. Die Studie sollte in seinen Augen idealerweise dazu beitragen, die Produktion von nachhaltigen Verpackungsmaterialen aus natürlichen Ressourcen anzukurbeln.