Полная версия

Главная arrow Маркетинг arrow Брендинг

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Использование нанотехнологий в упаковке

Нанотехнология – наука о маленьком – декларируется как приоритет инновационной политики многими государствами, а сейчас и Россией. По прогнозам, к 2015 г. мировой рынок нанотехнологий достигнет 1 трлн долл. США[1]. Наибольшая доля здесь принадлежит США, по итогам 2005 г. это 27%. У Японии – более 24%, у стран Западной Европы – 25% с преобладающим вкладом Германии, Великобритании и Франции. Остальное распределено между Китаем, Россией, Южной Кореей, Канадой и Австралией.

Исследовательские программы по нанотехнологиям па национальном уровне запустили уже 30 стран. На нано- науку во всем мире сейчас тратится больше 4 млрд долл. США. Федеральный закон от 19.07.2007 № 139-ФЗ "О Российской корпорации нанотехнологий" был принят Государственной думой и одобрен Советом Федерации.

Примеры наноупаковки.

  • 1. Нанокапсулы для лекарств и ядов. Ученые из американской лаборатории Беркли (Berkeley Lab) определили, что в процессе диффузии твердых материалов образуются идеальные нанокапсулы. Таким идеальным сферам нанометрового масштаба можно найти массу применений, например внутрь можно помещать лекарственные препараты для постепенного выпуска в теле пациента, в оптике и электронике.
  • 2. Наноупаковка с высоким уровнем защиты. Компания "Huhtamaki" использует нанотехнологии для создания идеальной пищевой упаковки с высоким уровнем защиты. Финская упаковочная компания использует наноматериалы, чтобы твердая тонкая упаковка могла сравниться и даже превзойти свойства EVOH, который на сегодня является лучшим барьерным покрытием. Уровень кислородного барьера EVOH заметно снижается во влажных условиях, поэтому для некоторых продуктов с длительным сроком хранения необходима интеграция материала с поглотителем кислорода. В компании считают, что потенциал нанотехнологий будет расти в сфере улучшения переносимости полимерами высоких температур, а также улучшения их механических показателей.
  • 3. Упаковка, смешиваемая с пищей. Австралийская фирма "Advanced Nanotechnology" изучила влияние химических абсорбентов ультрафиолета, которые содержатся в упаковке и призваны продлевать сроки хранения продуктов питания, на состояние этих продуктов. Эксперты "Advanced Nanotechnology" установили, что подобные абсорбенты могут мигрировать из достаточно тонких упаковочных пластиковых пленок непосредственно в упакованное питание, и теперь предлагают заменять эти химические вещества новейшими наночастицами оксида цинка, которые не вызывают подобного вредного эффекта, но столь же эффективно препятствуют проникновению УФ-лучей в упаковку. Кроме того, наночастицы оксида цинка (а также магнезии) оказывают на упаковку антимикробное воздействие. Теперь перед учеными стоит задача разработать наночастицы, способные нейтрализовывать вредные газы, проникающие извне через полимерную пленку в продукты питания.
  • 4. Наноцеллюлоза. Исследователи из Тихоокеанской северо- западной национальной лаборатории (PNNL) вырастили кристаллы металлов прежде невиданной формы, подобрав и закристаллизовав соответствующие по форме волокна хлопковой целлюлозы. Полученные кристаллы могут найти применение во многих областях нанотехнологии. Используя обработанные кислотой волокна целлюлозы в качестве природного шаблона, группа из PNNL смогла вырастить однородные по размеру нанокристаллы золота, серебра, палладия, платины, меди, никеля и других металлов, а также их оксидов. Полученные нанокристаллы проявляют каталитические, электрические и оптические свойства, не характерные для больших или разноразмерных кристаллов. Кислотная обработка повышает степень кристалличности целлюлозы, разрушая ее аморфные участки. К полученным образцам нанокристаллической целлюлозы, диспергированным в воде, добавляют соли металлов, помещают систему в автоклав и нагревают при температурах от 70 до 200°С в течение 4–16 ч. Такая обработка приводит к образованию однородных кристаллов металлов на целлюлозном шаблоне. Исследователи говорят, что разработанный ими процесс с полной уверенностью можно назвать "зеленым", так как все, что требуется для получения нанокристаллов – нагрев, нанокристаллическая целлюлоза и соли металлов.
  • 5. Нанобумага. Исследователи университета Арканзаса (University of Arkansas) разработали новый материал – бумагу из нановолокна. И хотя ее точно так же можно складывать, мять, резать, остальные свойства мало напоминают о привычном целлюлозном продукте. Используя метод гидротермального нагрева, ученые создали длинные нанонити из диоксида титана, а затем из них сделали плоские мембраны. Получился белый материал, напоминающий бумагу, из которого легко можно делать трехмерные предметы самой широкой функциональности. Экспериментаторы ради интереса попробовали сделать из него пробирки, тарелки, чашки. Они утверждают, что для этого требуются только ножницы. Нанобумагу можно использовать в военном обмундировании, в качестве огнеупорного материала, для фильтрации жидкостей, для дозирования лекарственных препаратов и даже для разложения опасных веществ – от обычных загрязнителей среды до химического оружия.
  • 6. Биоразлагаемые пластики. В институте машиностроения Университета Висконсин-Мэдисон разрабатывают биопластмассы из возобновляемых природных ресурсов (кукуруза и соевые бобы). Эти материалы по окончании срока службы при соответствующих условиях распадаются на углекислый газ, воду и другие биоматериалы. Углекислый газ поглощается растениями, и таким образом сохраняется баланс углекислого газа, избыток которого вызывает парниковый эффект и глобальное потепление. Ученые считают, что 30% всех произведенных пластмасс используется для упаковки. Если заменить их биопластмассами, можно значительно улучшить состояние окружающей среды. Однако существующие на сегодняшний день биополимеры обладают только способностью к биологическому разложению, не являясь при этом прочными и термостойкими, что ограничивает их применение для упаковки. Для улучшения прочности и термостойкости ученые добавляют в состав биополимеров такие примеси, как наноглина, углеродные нанотрубки и природные волокна. Кроме того, они собираются использовать такие процессы, как экструзия и опрессовка под давлением, чтобы изменять свойства и микроструктуру биополимеров, и ведут исследования также в этом направлении.
  • 7. Наноклей разработали исследователи из "Rensselaer Polytechnic Institute" (США). Они нашли способ, как склеить два материала, которые обычно не прилипают друг к другу. Новый связывающий материал состоит из наноразмерных самособирающихся слоев полимерных цепей. Клей состоит из полимерных цепей, концы которых модифицированы такими элементами, как сера, кремний или кислород. Например, сера используется для крепления к медным поверхностям.

Упаковочная отрасль переживает неуклонный мировой рост, и обзор конкурсных инноваций в сфере упаковки наглядно иллюстрирует данную тенденцию.

  • [1] Данные US NanoBusiness Alliance. [Информационный ресурс]. URL: nanobusiness.org.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>