Šiuo metu turimi popieriniai šiaudeliai nėra pagaminti vien tik iš popieriaus. Iš 100 % popieriaus pagaminti šiaudeliai per daug įmirksta, kai liečiasi su skysčiais ir negali veikti kaip šiaudeliai. Atitinkamai, jų paviršiai turi būti padengti.
Popieriniams šiaudeliams dažniausiai naudojamos dengimo medžiagos yra polietilenas (PE) arba akrilo derva – tos pačios medžiagos, naudojamos plastikiniams maišeliams ir klijams gaminti. Popieriniai puodeliai taip pat padengiami tomis pačiomis medžiagomis kaip ir popieriniai šiaudeliai. Daugelyje ankstesnių tyrimų buvo pranešta, kad išmestų popierinių puodelių polietileno danga gali visiškai nesuirti į mažas daleles ir tapti mikroplastika. Be to, šie popieriaus gaminiai gaminami iš popieriaus ir plastiko (dvi labai skirtingos medžiagos), todėl juos sunku perdirbti.
Įprastus popierinius šiaudelius naudoti nepatogu. Ilgai kontaktuodami su skysčiu, jie tampa šlapi. O naudojant šiuos šiaudelius gerti gazuotus gėrimus, dėl jų paviršiaus savybių susidaro daug burbuliukų. Šiuo metu rinkoje yra polipieno rūgšties (PLA) šiaudeliai ir ryžių šiaudeliai kaip alternatyva popieriniams šiaudams. Tačiau PLA šiaudeliai, taip pat žinomi kaip kukurūzų plastiko šiaudeliai, vandenyne blogai suyra. Nors ryžių šiaudai gerai suyra aplinkoje, jie turi trūkumų, įskaitant aukštesnes kainas dėl masinės gamybos sunkumų ir aštrių skerspjūvių.
Dr. Oh Dongyeop ir Dr. Kwak Hojung iš KRICT ir profesoriaus Park Jeyoungo iš Sogango universiteto mokslininkų komanda sukūrė ekologiškus popierinius šiaudelius, kurie yra 100 % biologiškai skaidūs, veikia geriau nei įprasti popieriniai šiaudeliai ir gali būti lengvai gaminami masiškai. . Tyrimas publikuojamas žurnalePažangus mokslas.
Naudodama savo technologiją, tyrėjų komanda susintetino gerai žinomą biologiškai skaidų plastiką, polibutileno sukcinatą (PBS), pridėdama nedidelį kiekį celiuliozės nanokristalų, kad sukurtų dangos medžiagą. Pridedami celiuliozės nanokristalai yra ta pati medžiaga, kaip ir pagrindinis popieriaus komponentas, todėl biologiškai skaidus plastikas dengimo proceso metu tvirtai prisitvirtina prie popieriaus paviršiaus.
Įprastuose popieriniuose šiaudeliuose nėra medžiagos, kuri tvirtai pritvirtintų plastikinę dangą prie šiaudelių paviršiaus. Todėl šiaudelių paviršiai nėra tolygiai padengti plastiku, o tai trukdo juos naudoti. Reikšmingiausi apribojimai, kuriuos tai sukuria, yra tai, kad šiaudeliai įmirksta, kai skystis paliečia nepadengtą dalį, o kai popieriniai šiaudeliai paliekami gazuotuose gėrimuose, susidaro daug burbuliukų. Taip yra todėl, kad nepadengta dalis lengvai susilieja su vandeniu, o padengta plastikinė dalis turi savybę atstumti vandenį, todėl gazuotas gėrimas liečiasi su nelygiu popieriaus šiaudelių paviršiumi.
Šiuos apribojimus įveikia nauji popieriaus šiaudeliai, kuriuos sukūrė mūsų tyrimų grupė; gazuotuose gėrimuose jie lengvai neįmirksta ir nesusidaro burbuliukų, nes dangos medžiaga tolygiai ir stipriai dengia šiaudelių paviršių. Be to, dangos medžiaga pagaminta iš popieriaus ir biologiškai skaidaus plastiko, todėl visiškai suyra ir suyra.
Mokslininkų grupė nustatė, kad šie ekologiški popieriniai šiaudeliai išlaiko savo fizinį vientisumą tiek šaltuose, tiek karštuose gėrimuose. Ekspertų grupė taip pat nustatė, kad šiaudeliai neužmirko, kai buvo naudojami maišant įvairius gėrimus, tokius kaip vanduo, arbata, gazuoti gėrimai, pienas ir kiti gėrimai, kuriuose yra lipidų, arba ilgai kontaktuojant su skysčiais. Palygintas naujų popierinių šiaudelių ir įprastų popierinių šiaudelių įmirkimo laipsnis. Įprastas popierinis šiaudas buvo labai sulenktas, kai maždaug 25 g svoris buvo sustabdytas po to, kai šiaudai buvo panardinti į šaltą 5 laipsnių vandenį 1 min. Priešingai, naujasis popierinis šiaudelis taip nesilankstė net tada, kai tomis pačiomis sąlygomis svoris buvo didesnis nei 50 g.
Naujai sukurti šiaudai gerai suyra net vandenyne. Apskritai, popierius ar plastikas vandenyne skyla daug lėčiau nei dirvožemyje dėl žemos vandenyno temperatūros ir didelio druskingumo, kurie trukdo daugintis mikrobams. Tyrėjų grupė atliko skilimo bandymą jūrinėje aplinkoje, panardindama šiaudų mėginius 1,5–2 m gylyje pakrantėje netoli Pohango, Pietų Korėjoje.
Įprasti plastikiniai šiaudeliai ir kukurūzų plastiko šiaudeliai nesuyra po 120 dienų. Įprasti popieriniai šiaudeliai išlaikė savo formą ir prarado tik 5% viso svorio. Priešingai, tyrėjų komandos sukurti šiaudeliai prarado daugiau nei 50% savo svorio po 60 dienų ir visiškai suiro po 120 dienų.
"Ši technologija yra tik mažas žingsnis link krypties, kurią turime žengti šioje plastiko eroje. Plastikinį šiaudelį, kurį dažnai naudojame popieriniu šiaudeliu, iš karto nepaveiks mūsų aplinka, tačiau laikui bėgant skirtumas bus didžiulis. palaipsniui pereiti nuo patogių vienkartinių plastikinių gaminių prie įvairių ekologiškų gaminių, mūsų ateities aplinka bus daug saugesnė nei tai, dėl ko nerimaujame dabar“, – sakė vyriausiasis tyrėjas dr. Oh Dongyeop.