В Удмуртии участники научно-технологической программы «Сириус.Лето» проводят исследования по использованию кукурузного крахмала для производства экологичных пакетов, которые будут безопасной альтернативой пластиковым. В наши дни пластиковые изделия стали неотъемлемой частью повседневной жизни, однако их массовое производство ставит перед химиками и технологами важную задачу — создание экологичных технологий для защиты окружающей среды. Поэтому сегодня учёные экспериментируют с разработкой полимеров из органических материалов, и растительное сырьё является одним из наиболее перспективных вариантов.
«Главное преимущество синтетических полимеров — их высокая химическая устойчивость, которая позволяет выдерживать различные внешние воздействия длительное время. Но это является и главным недостатком: синтетические полимеры слишком долго сохраняются в окружающей среде. Биополимеры, в отличие от синтетических аналогов, менее устойчивы к внешним воздействиям и не столь прочны. Но если рассмотреть те же магазинные пакеты для упаковки продуктов, то становится очевидно, что их срок службы крайне невелик. После короткого использования пакеты, как правило, быстро отправляются на свалку. Упаковка из биопластика, выполнив свою функцию, разлагается всего за два-три месяца и полностью включается в природный круговорот веществ», — объясняет наставник проекта, студентка-бакалавр Удмуртского государственного университета Милена Батдрдинова.
В настоящее время во всём мире наблюдается рост производства пластика на основе растительного крахмала. Но крахмал — природный материал, его состав непостоянен, что создаёт сложности при разработке технологии массового производства биопластика. В связи с этим перед исследователями стоят важные задачи: провести анализ возможностей растительного сырья, определить оптимальные формулы и протестировать полученную продукцию. В этом учебном году к этой задаче присоединились участники программы «Сириус.Лето».
Милена руководит командой из двух школьниц — восьмиклассниц Ольги Мясниковой и Нелли Шишкиной. Для создания полимера команда использовала кукурузный крахмал, глицерин для увеличения пластичности, уксусную кислоту в качестве связующего агента и воду в роли растворителя. Смешав компоненты в определённых пропорциях, команда изготовила два образца раствора. Первый обработали ультразвуком, а второй оставили без воздействия. Затем оба раствора подвергли термической обработке на водяной бане до образования вязкой однородной массы. Команда работает в учебной лаборатории Удмуртского государственного университета. Заказчиками проекта стали учёные университета, которые изучают применение и свойства биопластиков.
В ходе финального эксперимента команда получила образцы биопластика различной толщины и протестировала их биоразлагаемость. Было установлено, что материал сохраняет форму в течение недели, после чего начинается процесс усыхания. Полученные результаты демонстрируют перспективность использования данного материала для производства одноразовой упаковки. Исследования в этом направлении будут продолжены.
Сириус.Лето — дистанционная научно-технологическая программа, участники которой могут включиться в серьёзные задачи в области науки, технологий и бизнеса. Школьные команды курируют студенты-наставники, которые направляют участников, помогают разобраться в сложных научных темах и вместе двигаются к успеху.
Проекты можно выполнять как очно, так и удалённо. Очный формат предполагает работу в лабораториях региональных центров и университетов, а дистанционный — совместную деятельность на расстоянии, что делает возможным сотрудничество между учащимися из разных регионов. Работа над проектами продолжается весь учебный год, после чего участники демонстрируют свои достижения на научных конференциях и фестивалях. С проектами Сириус.Лето можно участвовать во всероссийских и международных конкурсах, включая всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы».
Шестой сезон программы стартует в августе 2025 года приёмом проектных задач от партнёров. В сентябре к программе смогут присоединиться студенты и педагоги в качестве наставников, а в октябре школьники смогут выбрать для себя интересные проектные задачи.
