Bu çevre dostu parıltı, rengini plastikten değil bitkilerden alıyor…
Selülozdaki küçük düzenlemeler, canlı tonlara yol açmak için ışığı belirli şekillerde yansıtır.
Şekil 1. Parıltı ve ışıltılı pigmentler genellikle toksik, kirletici malzemeler kullanılarak yapılır. Bitki bazlı bileşenlerden yapılmış parıldayan yeni bir malzeme bir alternatif sunabilir. (Benjamin Drouguet)
Tüm bu parıltılar yeşil değil. Parıltılı ve ışıltılı pigmentler genellikle toksik bileşikler veya kirletici mikroplastikler kullanılarak yapılır. Bu da evde temizlenmesi çok zor olan ışıltılı şeyleri çevre için de bir felaket haline getiriyor.
Yeni, toksik olmayan, biyolojik olarak parçalanabilen bir alternatif bunu değiştirebilir. Malzemede, bitki hücre duvarlarının ana yapıtaşı olan selüloz, canlı yapısal renklere yol açan nano ölçekli desenler oluşturur. Araştırmacılar, Nature Materials’da 11 Kasım 2021’de yayınlanan bir rapora göre, böyle bir malzeme boyalar, kozmetikler veya ambalajlar için çevre dostu parıltı ve parlak pigmentler yapmak için kullanılabileceğini belirttiler.
Selülozu kullanma ilhamı, mermer meyveleri(marble berries) adı verilen parlak, yanardöner mavi meyveler üreten Afrika bitkisi Pollia condensata‘dan geldi. Bu meyvelerin hücre duvarlarındaki minik selüloz lifleri özel bir ton oluşturmak için ışığın belirli dalga boylarını yansıtır. Cambridge Üniversitesi’nden kimyager Silvia Vignolini, “Bitkiler yapabiliyorsa biz de yapabiliriz diye düşündüm” diyor.
Vignolini ve meslektaşları, selüloz lifleri içeren sulu bir karışım hazırlayıp plastiğin üzerine döktüler. Sıvı, bir film halinde kurudukça, çubuk benzeri lifler sarmal merdivenlere benzeyen spiral yapılara yerleşti. Bu merdivenlerin dikliği gibi ince ayar faktörleri, selüloz düzenlemelerinin yansıttığı ışığın dalga boylarını ve dolayısıyla filmin rengini değiştirdi.
Bu da araştırmacıların, samanı altına çeviren peri masalı karakterleri gibi, berrak, bitki bazlı bulamaçlarını bir gökkuşağı renginde metre uzunluğundaki ışıltılı şeritlere dönüştürmelerine izin verdi. Bu şeritler daha sonra plastik platformlarından soyulabilir ve parıltı yapmak için öğütülebilir.
Şekil 2. Bu parıldayan şerit, malzemeye rengini vermek için ışığı belirli şekillerde yansıtan küçük çevre dostu selüloz düzenlemeleri içerir. (Benjamin Drouguet)
Vignolini, “Her tür selülozu kullanabilirsiniz” diyor. Ekibi odun hamurundan selüloz kullandı, ancak meyve kabuklarını veya tekstil üretiminden arta kalan pamuk liflerini de kullanabilirdi.
Araştırmacıların yeni çıkmış parıltılarının çevresel etkilerini test etmeleri gerekiyor. Ancak Vignolini, bu tür doğal bileşenlerin kullanıldığı malzemelerin parlak bir geleceğe sahip olduğu konusunda iyimser.
Hazırlayan: Yüksek Kimyager Ceren Güdücü Ünver
Kaynaklar:
- https://www.sciencenews.org/article/glitter-eco-friendly-green-alternative-cellulose-plant-color
- B.E. Droguet et al. Large-scale fabrication of structurally coloured cellulose nanocrystal films and effect pigments. Nature Materials. Published online November 11, 2021. doi: 10.1038/s41563-021-01135-8.
