Das Leben ist voller glänzender Verpackungen, Kosmetikflaschen, Obstschalen und vielem mehr, aber viele davon bestehen aus giftigen und nicht nachhaltigen Materialien, die zur Plastikverschmutzung beitragen.
Forschern der Universität Cambridge in Großbritannien ist es kürzlich gelungen, aus Zellulose, dem Hauptbaustein der Zellwände von Pflanzen, Früchten und Gemüse, nachhaltigen, ungiftigen und biologisch abbaubaren Glitzer herzustellen. Die entsprechenden Artikel wurden am 11. in der Fachzeitschrift „Nature Materials“ veröffentlicht.
Dieser aus Cellulose-Nanokristallen hergestellte Glitzer nutzt Strukturfarben, um Licht zu verändern und so leuchtende Farben zu erzeugen. In der Natur sind beispielsweise die Farbreflexe von Schmetterlingsflügeln und Pfauenfedern Meisterwerke der Strukturfarben, die auch nach einem Jahrhundert nicht verblassen.
Mithilfe von Selbstorganisationstechniken lassen sich aus Cellulose leuchtend farbige Filme herstellen, so die Forscher. Durch die Optimierung der Celluloselösung und der Beschichtungsparameter konnte das Forschungsteam den Selbstorganisationsprozess vollständig kontrollieren und das Material so in großen Mengen auf Rollen produzieren. Das Verfahren ist mit bestehenden Industrieanlagen kompatibel. Mit handelsüblichen Cellulosematerialien lassen sich in wenigen Schritten eine Suspension herstellen, die diesen Glitzer enthält.
Nach der großtechnischen Herstellung der Zellulosefolien vermahlten die Forscher diese zu Partikeln, deren Größe zur Herstellung von Glitzer oder Effektpigmenten verwendet wird. Die Pellets sind biologisch abbaubar, plastikfrei und ungiftig. Darüber hinaus ist das Verfahren deutlich weniger energieintensiv als herkömmliche Methoden.
Ihr Material könnte die in Kosmetika weit verbreiteten Kunststoffglitzerpartikel und winzigen Mineralpigmente ersetzen. Traditionelle Pigmente, wie beispielsweise die im Alltag verwendeten Glitzerpulver, sind nicht nachhaltig und verschmutzen Böden und Ozeane. Im Allgemeinen müssen Pigmentmineralien bei einer hohen Temperatur von 800 °C erhitzt werden, um Pigmentpartikel zu bilden, was ebenfalls umweltschädlich ist.
Der vom Team hergestellte Cellulose-Nanokristallfilm kann in großem Maßstab mittels eines „Rolle-zu-Rolle“-Verfahrens hergestellt werden, ähnlich wie Papier aus Holzschliff hergestellt wird, wodurch dieses Material zum ersten Mal industriell nutzbar wird.
In Europa verbraucht die Kosmetikindustrie jährlich rund 5.500 Tonnen Mikroplastik. Die Hauptautorin der Studie, Professorin Silvia Vignolini vom Yusuf-Hamid-Institut für Chemie der Universität Cambridge, erklärte, sie glaube, das Produkt könne die Kosmetikindustrie revolutionieren.
Veröffentlichungsdatum: 22. November 2022