Bakterielle Zellulose soll Plastik bald ablösen
Experten der University of Houston arbeiten an umweltfreundlicher Alternative aus Bioreaktor
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Natürliches Plastik: von Bakterien hergestellte Zellulose-Matte (Foto: uh.edu) |
Houston (pte002/10.07.2025/06:00)
Forscher um Maksud Rahman von der University of Houston arbeiten an einer durch Bakterien erzeugten Zellulose als Alternative für Plastik-Getränkeflaschen. Die Bakterien der Gattung Novacetimonas hansenii produzieren, mit Zucker versorgt, hochreine Zellulose. Diese ist mit einer entsprechenden Form zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten ebenso ungeeignet wie Papier und Pappe. Kunststoffähnliche Eigenschaften bekommt die Zellulose erst, wenn der Nährlösung Nanopartikel aus Bornitrid zugefügt werden. Den Experten nach hat sie dann bessere mechanische und thermische Eigenschaften. Sie leite Wärme gut ab.
Zielgerichtete Bewegung
"Dieser skalierbare, einstufige Biofabrikationsansatz, der ausgerichtete, starke und multifunktionale bakterielle Zelluloseschichten hervorbringt, könnte den Weg für Anwendungen bei Strukturmaterialien, im Wärme-Management, bei Verpackungen, Textilien, grüner Elektronik und Energiespeicherung ebnen. Wir steuern die Bewegung der Bakterien, sodass sie Zellulose auf organisierte Weise produzieren. Dieses kontrollierte Verhalten ermöglicht es uns, gleichzeitig eine strukturelle Ausrichtung und multifunktionale Eigenschaften des Materials zu erreichen", so Rahmen.
Für zielgerichtete Bewegung sorgt ein speziell entwickelter Bioreaktor, der rotiert, um eine gerichtete Flüssigkeitsströmung zu erzeugen. So stellen die Bakterien die Zellulose nicht als wüste Knäuel her, sondern als Matten, die nachträglich formbar sind. "Das verbessert die Ausrichtung der Nanofibrillen", sagt Rahman.
Zucker aus Bioabfällen
Die wachsende Besorgnis über die schädlichen Auswirkungen nicht abbaubarer Materialien auf Erdölbasis auf die Umwelt hat die Nachfrage nach nachhaltigen Alternativen wie natürlichen oder Biomaterialien verstärkt. Bakterielle Zellulose hat sich als potenzielles Biomaterial herausgestellt, das natürlich reichlich vorhanden, biologisch abbaubar und biokompatibel ist. Allerdings muss die Nährlösung aus Bioabfällen gewonnen werden, um tatsächlich nachhaltig zu sein, nicht aus Pflanzen, die als Nahrung für Tiere und Menschen dienen.
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