Студентка магистратуры «Технологии и материалы цифрового производства» НИТУ «МИСиС» создала новый материал на основе возобновляемых ресурсов (биокомпозит) из отходов деревообработки, желатина, глицерина и воды. Такие материалы — альтернатива традиционному пластику, сводящая вред для окружающей среды к минимуму. Из-за отсутствия доступа в лабораторию во время карантина студентка адаптировала способ изготовления для домашних условий, что может быть полезно для мелкосерийного производства.
Лишь пять процентов всего производимого в мире пластика подвергается переработке и используется повторно. В связи с чем наряду с осознанным потреблением в мире формируется тренд на осознанное производство — создание предметов из изначально более экологичных материалов.
Студентка НИТУ «МИСиС» Валерия Соловьева в своей выпускной магистерской работе поддержала этот тренд и предложила идею изготовления биопластика на основе желатина и опилок.
«Идея возникла случайно, когда я заметила большое количество мелкодисперсных опилок, которые остаются от фрезерного станка (FlexiCAM) в нашей лаборатории FabLab. Я подумала, что это хороший органический наполнитель и его можно с чем-нибудь смешать, изучить свойства, посмотреть, сделает ли он материал прочнее. Конечно, использовать опилки от нарезанной на фрезере фанере — не лучший вариант из-за содержащегося клея и формальдегида, но найти новое применение опилкам как массовым отходам деревообработки стало для меня интересной задачей. В работе я использовала чистые хвойные опилки», — говорит автор работы.
Студентка также отметила, что сейчас можно найти много биокомпозитов, изготовленных на основе органических наполнителей (кофейного жмыха, ореховой скорлупы, растительных волокон и т. д.), а примеров использования органической матрицы (связующего вещества) практически нет. Поэтому такие материалы нельзя назвать экологичными, так как одна из их составных частей — синтетическая.
В своей работе Валерия использовала как раз органическую матрицу — желатин и глицерин. Такой материал может применяться для изготовления бытовых предметов, не требующих высокого качества и точности исполнения, например, в качестве контейнеров для хранения сухих пищевых продуктов или различных мелочей. Из биопластика можно получать одноразовую посуду или тонкие пленки, для упаковки или изготовления пакетов. Также можно производить горшки для высаживания растений, которые затем помещаются в почву, разлагаются и одновременно служат удобрением. Основное преимущество такого биопластика в его экологичности, возможности компостирования или мульчирования.
Из-за карантина и отсутствия доступа в лабораторию образцы изготавливались во внелабораторных условиях с непостоянной температурой и влажностью. Ввиду отсутствия средств инструментальной оценки, она происходила органолептически по разработанной шкале от 1 до 10 баллов по пяти критериям.
«По первому образованию я дизайнер (занималась графикой, современным искусством и общественными пространствами). Пришла в магистратуру FabLab, чтобы освоить технологии для создания инсталляций или мебели. За время обучения стала интересоваться экологией, материалами и их переработкой. Сейчас в идеале хотелось бы из полученного материала попробовать отформовать столешницу или стул», — отмечает студентка.
В дальнейшем Валерия Соловьева планирует изучить возможность изготовлениях материалов в лабораторных условиях и перспективы обработки на производственном оборудовании. Кроме того, интерес представляет исследование формования более сложных и крупных форм и изготовление мастер-моделей для литья.
