谜题的一部分
在EU-支持的一项名为SCATAPNUT的为期五年的研究项目中，Gierlinger和她的团队进一步研究发现，像开心果和核桃这样的坚果壳含有3D拼图细胞——这些细胞具有独特的连锁结构，类似于拼图玩具，这有助于他们不同寻常的强度和耐用性。
Gierlinger 对她的发现很感兴趣，她现在正在领导EU-资助的一个名为PUZZLE MATERIALS的项目的进一步研究，该项目正在研究如何从开心果和核桃壳中制造工业应用的功能材料。
拼图细胞的存在意味着坚果壳提供了与大麻和木材等植物中常见的纤维不同的特性。Gierlinger 和她的团队目前正在探索使用坚果壳可以制造出什么类型的新材料，以及使用它们的最佳方式。
拼图细胞的特殊特性使它们特别适合转化为可生物降解的生物塑料。
为可持续发展而疯狂
2020年，欧盟通过了一项新的循环经济行动计划，作为欧洲绿色协议的一部分，这包括支持设计减少浪费和环境压力的新材料。Gierlinger 的提议是利用现有的废弃材料——坚果壳——来创造有可能取代塑料的新材料，从而带来双重环境效益。
到2022年，欧洲每个人平均产生约186.5千克包装废物，现在比以往任何时候都更需要可重复使用和可堆肥的材料。Gierlinger 希望，从坚果壳中生产的材料可以成为减少欧洲和全球塑料垃圾的众多解决方案之一。
“我认为核桃树在未来可能会变得更加重要，因为它们是坚韧、有弹性的树木，有优质的木材和健康的坚果，”她说，“我们一直在努力思考，在一个可持续发展的社会中，哪些产品可能会变得更加重要。”
她的建议也非常符合欧洲的“安全和可持续设计”自愿框架，该框架旨在指导更安全和更可持续的化学品和材料的创新过程。
可持续的过程
Gierlinger 和她的研究小组正在寻找既高效又环保的处理废弃核桃壳的方法。第一步是将核桃壳溶解在溶剂中，以分离细胞并再生木质素。来自kombucha加工废料或生物反应器的纤维素也以不同的体积加入到所得物质中，这取决于最终产品所需的柔韧性。研究人员正在寻找不同的坚果材料选择，包括一种类似皮革的产品和一种更像塑料的产品。
目标是生产可持续、高能效、资源高效和可生物降解的坚果材料，具有低碳和环保足迹，专为包装和纺织行业设计。
BOKU大学的生物化学和材料科学家Paraskevi Charalambous是研究这一过程的研究小组成员之一，她的一个显著贡献包括对低熔点溶剂的研究。
目的是找到一种本身可以回收的溶剂，Charalambous承认这是一个挑战。
“让我们使用的化学物质回到原始状态并不容易，”她说。
自该项目于2023年开始以来，已经取得了重大进展，研究人员已经能够生产出几个样本，包括一个坚果皮革钱包的样本。
无论最终是皮革还是塑料，这种材料的最大优势是可回收和可堆肥。通常，复合材料——两种不同性质材料的组合——很难回收，因为添加了其他化学物质来调整材料的功能。
在这种情况下使用的过程不会这样做，因此产品可以再次溶解并重复使用。Gierlinger还说，如果需要的话，可以将这些材料制成堆肥，尽管她首先提倡再利用和回收。
在决定了最佳前进路线后，目标将是把这些新的坚果材料投入生产。“下一步将试图找到一些感兴趣的公司，”Gierlinger说。
这项研究受到了欧洲研究委员会(ERC)的资助。
