우리의 삶은 반짝이는 포장재, 화장품 병, 과일 그릇 등으로 가득 차 있지만, 그중 많은 것이 플라스틱 오염을 일으키는 독성이 있고 지속 불가능한 재료로 만들어집니다.
최근 영국 케임브리지 대학교 연구진은 식물, 과일, 채소 세포벽의 주요 구성 요소인 셀룰로스를 이용하여 지속 가능하고 무독성이며 생분해성인 글리터(glitter)를 만드는 방법을 발견했습니다. 관련 논문은 11일 네이처 머티리얼스(Nature Materials) 저널에 게재되었습니다.
셀룰로스 나노크리스털로 만들어진 이 글리터는 구조색을 이용하여 빛을 변화시켜 선명한 색상을 만들어냅니다. 예를 들어, 자연에서 나비 날개와 공작 깃털의 번쩍임은 구조색의 걸작으로, 백 년이 지나도 사라지지 않습니다.
연구진은 자가 조립 기술을 사용하여 셀룰로스를 이용하여 밝은 색상의 필름을 제작할 수 있다고 밝혔습니다. 연구팀은 셀룰로스 용액과 코팅 매개변수를 최적화함으로써 자가 조립 과정을 완벽하게 제어하여 롤 형태로 대량 생산할 수 있었습니다. 이 공정은 기존의 산업용 기계와 호환됩니다. 시중에서 판매되는 셀룰로스 소재를 사용하면 몇 단계만 거치면 반짝이를 함유한 현탁액으로 전환할 수 있습니다.
연구진은 셀룰로스 필름을 대량 생산한 후, 이를 입자 크기로 분쇄하여 글리터나 효과 안료를 만드는 데 사용합니다. 이 펠릿은 생분해성이고 플라스틱이 없으며 무독성입니다. 더욱이 이 공정은 기존 방식보다 에너지 소모가 훨씬 적습니다.
이 소재는 화장품에 널리 사용되는 플라스틱 글리터 입자와 미세 미네랄 안료를 대체하는 데 사용될 수 있습니다. 일상생활에서 사용되는 글리터 파우더와 같은 기존 안료는 지속 불가능한 물질이며 토양과 바다를 오염시킵니다. 일반적으로 안료 미네랄은 안료 입자를 형성하기 위해 800°C의 고온에서 가열해야 하는데, 이는 자연 환경에도 좋지 않습니다.
연구팀이 개발한 셀룰로스 나노크리스털 필름은 목재 펄프로 종이를 만드는 것처럼 '롤투롤' 공정을 사용해 대량 생산이 가능해, 최초로 산업적으로 활용 가능한 소재가 탄생했습니다.
유럽에서는 화장품 업계에서 매년 약 5,500톤의 미세 플라스틱을 사용합니다. 이 논문의 수석 저자인 케임브리지 대학교 유수프 하미드 화학과의 실비아 비뇰리니 교수는 이 제품이 화장품 업계에 혁명을 일으킬 수 있을 것으로 믿는다고 말했습니다.
게시 시간: 2022년 11월 22일