Das Leben ist voller glänzender Verpackungen, Kosmetikflaschen, Obstschalen und mehr, aber viele davon bestehen aus giftigen und nicht nachhaltigen Materialien, die zur Plastikverschmutzung beitragen.
Forscher der britischen Universität Cambridge haben kürzlich eine Methode entdeckt, um nachhaltigen, ungiftigen und biologisch abbaubaren Glitzer aus Zellulose, dem Hauptbaustein der Zellwände von Pflanzen, Obst und Gemüse, herzustellen. Die entsprechenden Artikel wurden am 11. in der Fachzeitschrift Nature Materials veröffentlicht.
Dieser aus Zellulose-Nanokristallen hergestellte Glitzer nutzt Strukturfarbe, um das Licht zu verändern und so leuchtende Farben zu erzeugen. In der Natur sind beispielsweise die Blitze von Schmetterlingsflügeln und Pfauenfedern Meisterwerke der Strukturfarbe, die auch nach einem Jahrhundert nicht verblassen.
Mithilfe von Selbstorganisationstechniken lassen sich aus Zellulose leuchtend bunte Filme herstellen, so die Forscher. Durch die Optimierung der Zelluloselösung und der Beschichtungsparameter gelang es dem Forschungsteam, den Selbstorganisationsprozess vollständig zu kontrollieren, sodass das Material in großen Mengen in Rollen produziert werden konnte. Ihr Verfahren ist mit bestehenden industriellen Maschinen kompatibel. Mit handelsüblichen Zellulosematerialien lassen sich in wenigen Schritten Suspensionen mit diesem Glitzer herstellen.
Nachdem die Forscher die Zellulosefolien im großen Maßstab hergestellt hatten, zermahlen sie diese zu Partikeln in der Größe, die zur Herstellung von Glitzer- oder Effektpigmenten verwendet werden. Die Pellets sind biologisch abbaubar, plastikfrei und ungiftig. Zudem ist das Verfahren deutlich energiesparender als herkömmliche Methoden.
Ihr Material könnte als Ersatz für in der Kosmetik weit verbreitete Kunststoff-Glitzerpartikel und winzige Mineralpigmente dienen. Herkömmliche Pigmente, wie beispielsweise Glitzerpulver aus dem Alltag, sind nicht nachhaltig und belasten Böden und Meere. Normalerweise müssen Pigmentmineralien auf hohe Temperaturen von 800 °C erhitzt werden, um Pigmentpartikel zu bilden, was zudem umweltschädlich ist.
Der vom Team hergestellte Cellulose-Nanokristallfilm kann im großen Maßstab im „Rolle-zu-Rolle“-Verfahren hergestellt werden, genau wie Papier aus Holzzellstoff hergestellt wird, wodurch dieses Material erstmals industriell nutzbar wird.
In Europa verbraucht die Kosmetikindustrie jährlich rund 5.500 Tonnen Mikroplastik. Die leitende Autorin der Studie, Professorin Silvia Vignolini vom Yusuf Hamid Department of Chemistry der Universität Cambridge, sagte, sie seien davon überzeugt, dass das Produkt die Kosmetikindustrie revolutionieren könnte.
Veröffentlichungszeit: 22. November 2022