Артем Малинин

Герой дня!

Наука
Артем Малинин
Возраст: 24
Челябинская область
07 июля / 2019

Ученый из Челябинска Артем Малинин совместно с участниками проектного обучения в ЮУрГУ разработал биопластик, который может послужить альтернативой синтетическим полимерам

Наш биопластик будет сохранять эксплуатационные свойства в течение срока службы, а затем подвергаться биоразложению. Но перед тем, как получить первый продукт, нам предстоит еще много поработать. Заниматься этим мне очень нравится, можно сказать, сейчас это большая часть моей жизни. Я буду рад, если все получится и наш биоразлагаемый пластик выйдет в массовое производство и поможет сохранить экологию.

О биопластике 

На сегодняшний день технологий разработки биопластиков много. Мы предлагаем для обработки композиционного раствора из растительных биополимеров (извлеченных из зерновых культур и картофеля) использовать ультразвук. Что даст разработка растительного биопластика? Многое! Мы решили разработать технологию получения экологически чистого и безопасного биопластика, который будет выполнять свое рабочее назначение, обладать такими характеристиками, как эластичность, прочность, и в то же время станет биоразлагаемым. Вот, например, для изготовления одноразовой посуды обычно применяют получаемые из нефти полимеры, стойкие к питающимся органикой микробам, кроме того, их сбор и утилизация обходятся очень дорого. Правда за рубежом, да и в последнее время в России, вместо пластмассы для изготовления посуды уже начинают применять биопластик, который быстро распадается и не наносит вреда экологии. Но у него есть и свои минусы – технологические трудности, проблемы с регулированием скорости распада на свалках под воздействием дождя, температурных аномалий, других природных и техногенных сюрпризов окружающей среды. А использование в рецептуре биопластика сильных кислот может нанести сельхозкультурам серьезный вред. К тому же биотарелки и пленки, изготовленные по зарубежным технологиям, недоступны для обычного потребителя. 

Так вот, для выделения крахмальной фракции мы используем экологическое чистое сырье – картофель и зерно, которое модифицируем. С помощью модификации изменяем одно или несколько свойств крахмала. Это изменение не является генетическим, поскольку при модификации готового крахмала лишь улучшается одно из его свойств, например, свойство загустителя. В итоге улучшенный модифицированный крахмал улучшает свойства нового биопластика. Получение биополимеров – одно из направлений глубокой переработки растительного сырья. Новые биопластики будут обладать улучшенными деформационно-механическими свойствами, их можно будет производить на стандартном оборудовании промышленных предприятий. Кроме того, готовое изделие не будет содержать ГМО, поскольку для получения биопластика мы применяем вполне безопасное сырье, которое обрабатываем ультразвуком. Под его воздействием крахмал меняет микроструктуру, происходит модификация сырья, но без генной инженерии. 

Компоненты нашего биополимера под влиянием ультразвука равномерно распределяются в матриксе – составе композиционных биоматериалов. В итоге такая биопленка приобретает прозрачность и эластичность и служит хорошей заменой традиционным полимерам. Пакеты из нее не мнутся, выдерживают большой вес, а главное – быстро разлагаются при определенных условиях. 

По той же схеме биопластик можно использовать и для изготовления одноразовой посуды, нужно только изменить компонентный состав и параметры ультразвуковой обработки. 

Кстати, поскольку наш пластик вырабатывается из растительных съедобных материалов (крахмал, желатин, пектин и т.д), производимый продукт будет абсолютно безопасным для человека и экологии. Само собой, что производство съедобной оболочки открывает самые большие перспективы для упаковочной промышленности, фастфуда, изготовления сухих каш, вермишели и других продуктов быстрого приготовления. 


О скором будущем

Мы очень надеемся, что первый продукт (планируем, что это будут пакеты) мы создадим уже осенью этого года. То есть можно будет выпускать простые упаковки, но многое зависит от продукта, который в него будут упаковывать. Например, для молока один пакет, для хлеба – другой (зависит от компонентного состава, потому что разные продукты по-разному взаимодействуют с пленкой). На данном этапе у нас получены пилотные образцы пленок, в дальнейшем будем пытаться, чтобы этот проект разросся, перейти уже к более готовым продуктам. Например, к посуде. Надо заниматься подбором материалов, компонентов, их взаимодействием при тепловой обработке и т.д. 

Буквально недавно в ЮУрГУ на научно-практической конференции большой интерес к нашим ноу-хау проявил руководитель проектов «Агропромышленный парк Гогино» и «Биотехнологические исследования». Производственники готовы вкладывать средства в инновационные технологии по разработке биоразлагаемого полимера из модифицированного крахмала, чтобы использовать его в изготовлении одноразовой посуды. 

Мы же продолжаем свои исследования, экспериментируем с новым составом природного растительного сырья, режимом ультразвуковой обработки. На получение образца одной пленки уходит примерно два-три часа в зависимости от технологической схемы. Таких пленок сейчас около 20, а надо всего примерно 30. 

Есть ли сложности? Наверное, сложность в самом подборе компонентов, которые бы могли между собой взаимодействовать. А так, в самой работе ничего сложного для меня нет. Главное – результат! В условиях ухудшающейся экологической ситуации, нашествия человека на природу биопосуда – это реальный шанс сберечь наш общий дом от загрязнения отходами, сохранить для потомков среду обитания. 


О себе, учении и науке 

Я закончил обычную школу в Челябинске, потом поступил в ЮУрГУ. Моя дипломная работа была посвящена разработке способа повышения сохраняемости хлебобулочных изделий; после окончания бакалавриата решил получить второе высшее образование по специальности «Товароведение», затем решил продолжить обучение в магистратуре. Меня всегда интересовало такое направление в науке, как биотехнология, синтез биологически активных веществ, был интерес к разработке продуктов питания, биоразлагаемой пленки. Ведь именно это наиболее перспективное направление в наше время, время серьезных проблем с экологией. Вот так, постепенно я к этому шел и пришел. Начиналось с товароведения, потом уже биотехнологии. Изначально мы проводили оценку качества товара, то есть экспертизу. Затем мы начали разрабатывать инновационные технологии продуктов питания. Получилось, что многие продукты упаковываются в материал, который долгое время не разлагается и приносит огромный вред нашей экологии. 

В данном проекте я участвую в разработке биопластика, занимаюсь получением самого материала и придумываю новые ему альтернативы. Сейчас я учусь на 1 курсе магистратуры в том же университете. Остался еще год, и уже буду магистром. Скорее всего, пойду затем в аспирантуру по тому же направлению. В общем планов много. Конечно, хотелось бы в будущем стать настоящим ученым. Делать и разрабатывать другие проекты, работать в других интересных направлениях. Есть ли у меня еще увлечения в жизни? Не знаю, наверное, это и есть главное увлечение – принимать участие в научной деятельности. Мне все очень интересно! Да, в планах хотелось бы свою семью создать, жениться. Но это пока только в планах. На первом месте работа… 


О главном 

Главное для меня – это научные открытия и, конечно, моя семья, здоровье близких. Родители у меня не ученые, но тоже занимаются товароведческой деятельностью. А мечтаю я в дальнейшем, когда будет время, попутешествовать… Но, если честно, мечтать некогда – все время занимает наука.

Комментарии
Comments system Cackle
Похожие истории
Наука
Павел Курбацкий, 18-летний изобретатель гаджетов для слепых из Армавира, создал трость-поводырь с GPS модулем и интерактивные очки
Наука
Юрий Кубарев из Москвы изобрел магнитоплазмодинамический двигатель, с помощью которого можно полететь на Марс и защитить Землю от астероидной атаки
Наука
Владимир Городецкий, доктор медицинских наук, основал российскую реанимационную гематологию
Наука
Рамиль Рахматуллин, врач-исследователь из Оренбурга. Изобрел искусственную биокожу