Nästan alla som äter snabbmat är bekanta med frustrationen över att försöka pressa varenda droppe ketchup ur de små paketen som följer med pommes frites.

Vad de flesta konsumenter inte inser, dock, är att mat som lämnas kvar i plastförpackningar inte bara är ett problem. Det bidrar också till miljontals kilo perfekt ätbar mat som amerikanerna slänger ut varje år. Dessa små, stegvisa mängder klibbiga livsmedel som kryddor, mejeriprodukter, drycker, och vissa köttprodukter som förblir instängda i deras förpackningar kan bli stora med tiden, även för ett enda hushåll.

Ny forskning från Virginia Tech syftar till att minska detta avfall - och konsumentfrustration - med ett nytt tillvägagångssätt för att skapa superhala industriförpackningar. Studien, som publicerades i Vetenskapliga rapporter och har gett ett provisoriskt patent, fastställer en metod för att transportera kemiskt kompatibla vegetabiliska oljor i ytorna på vanlig extruderad plast.

Inte bara kommer tekniken att hjälpa klibbiga livsmedel att släppas ut ur förpackningen mycket lättare, men för första gången, den kan också appliceras på billiga och lättillgängliga plaster såsom polyeten och polypropen.

Dessa kolvätebaserade polymerer utgör 55 procent av den totala efterfrågan på plast i världen idag, vilket innebär potentiella tillämpningar för forskningen sträcker sig långt bortom bara ketchuppaket. De är också bland de enklaste plasterna att återvinna.

"Tidigare SLIPS, eller hala vätskeinfunderade porösa ytor, har tillverkats med kisel- eller fluorbaserade polymerer, som är väldigt dyra, "sa Ranit Mukherjee, en doktorand vid Institutionen för biomedicinsk teknik och mekanik vid College of Engineering och studiens huvudförfattare. "Men vi kan göra våra SLIPS av dessa kolvätebaserade polymerer, som är allmänt tillämpliga på dagliga förpackade produkter. "

Först skapad av Harvard University -forskare 2011, SLIPS är porösa ytor eller absorberande polymerer som kan hålla en kemiskt kompatibel olja i sina ytor via processen med att transportera. Dessa ytor är inte bara mycket hala, men de är också självrengörande, självläkning, och mer hållbara än traditionella superhydrofoba ytor.

För att SLIPS ska hålla dessa oljor, ytorna måste ha någon form av nano- eller mikro-grovhet, som håller oljan på plats genom ytspänning. Denna grovhet kan uppnås på två sätt:ytmaterialet är grovt med en typ av applicerad beläggning, eller ytmaterialet består av en absorberande polymer. I det senare fallet, molekylstrukturen i själva materialet uppvisar den nödvändiga nanoråheten.

Båda teknikerna har nyligen fått grepp med startups och i begränsade kommersiella applikationer. Men nuvarande SLIPS som använder silikon- och fluorbaserade absorberande polymerer är inte attraktiva för industriella applikationer på grund av deras höga kostnad, medan metoden att tillföra grovhet till ytor på samma sätt kan vara en dyr och komplicerad process.

"Vi fick två stora genombrott, "sa Jonathan Boreyko, en biträdande professor i biomedicinsk teknik och mekanik och en medförfattare till studien. "Vi använder inte bara dessa kolvätebaserade polymerer som är billiga och efterfrågade, men vi behöver inte lägga till någon ytjämnhet, antingen. Vi hittade faktiskt oljor som är naturligt kompatibla med plasterna, så dessa oljor transporteras in i själva plasten, inte i en grovhet måste vi applicera. "

Förutom att minimera matsvinn, Boreyko citerade andra fördelar med den förbättrade designen, inklusive konsumentsäkerhet och komfort.

"Vi lägger inte till några mystiska nanopartiklar på ytorna på dessa plaster som kan göra människor obekväma, "sa han." Vi använder naturliga oljor som bomullsfröolja, så det finns inga hälsoproblem alls. Det behövs inget snyggt recept. "

Även om metoden har uppenbara konsekvenser för industriella livsmedel och produktförpackningar, det kan också finna utbredd användning inom läkemedelsindustrin. De oljeinfunderade plastytorna är naturligt antifouling, vilket betyder att de motstår bakteriell vidhäftning och tillväxt.

Även om tekniken kan låta väldigt högteknologisk, den hittar faktiskt sina rötter i kannan, en köttätande växt som lockar insekter till kanten av en djup hålighet fylld med nektar och matsmältningsenzymer. Bladen som bildar växtens likartade form har en hal ring, skapad av en utsöndrad vätska, runt hålighetens periferi. När insekterna rör sig på denna hala ring, de glider in i växternas mage.

"Denna hala periferi på kannan har faktiskt inspirerat vår SLIPS -produkt, "sa Mukherjee.

Krukanläggningens innovation - som ingenjörer nu kopierar med stor framgång - är kombinationen av ett smörjmedel med någon typ av ytjämnhet som kan låsa det smörjmedlet på plats mycket stabilt med ytspänning.

"Vi tar samma koncept, men grovheten vi använder är bara ett vanligt attribut för vardagsplast, vilket innebär maximal praktiskhet, "sa Boreyko.