Postęp opakowalnictwa jest rezultatem rozwoju gospodarki światowej jako swoistego systemu, który w efekcie prowadzi do poprawy warunków codziennego życia. Jedną z najstarszych cech ludzkości jest ciekawość (żądza wiedzy), a w niej chęć poznania przyszłości. Rozważając problem przyszłości w opakowaniach należy mieć świadomość, iż brak jest informacji, jakiego rodzaju wymagania postawi przyszłość, nie wspominając o nowych rodzajach materiałów opakowaniowych i opakowań.
Opakowania dla nowego rodzaju organizmów żywych wzmacnianych techniką
Dalekosiężne przewidywania naukowców przepowiadają powstanie nowego rodzaju organizmów żywych posiadających wiele sztucznych elementów uformowanych przez ludzi. Istoty te, pomimo że w pewnej części sztuczne, będą realnie funkcjonować i oczywiście posiadać określone wymagania w stosunku do warunków. O towarach niezbędnych do ich istnienia obecnie nic konkretnego powiedzieć nie można, a o wymaganiach opakowaniowych trudno nawet myśleć. Era „sztucznego życia” postawi przed producentami zupełnie nowe problemy opakowaniowe, chociaż martwić się obecnie nie musimy, ponieważ szacowany okres ich wejścia w życie to późny wiek XXI.
Wydaje się, iż już niedługo nastąpi czas, w którym maszyny będą wykonywać ciężkie prace za człowieka; w ostatecznym rozrachunku wszystkie prace będą realizować roboty. Mechaniczni wykonawcy zadania swoje będą wykonywać lepiej, szybciej i dokładniej od człowieka, a ludzie będą mogli poświęcić się zagospodarowaniu wolnego czasu i rozrywkom, co spowoduje zapotrzebowanie na wiele już istniejących opakowanych towarów oraz na zupełnie nowe rodzaje produktów, które powstaną w celu zaspokojenia całkowicie nowych potrzeb. Niektórzy uczeni sądzą, że inteligentne urządzenia wyprzedzą człowieka w rozwoju, a czy wówczas biologiczni ludzie będą jeszcze istnieć? To pytanie, na które odpowiedzieć jest podobno łatwo: będą tylko wspomnieniem. W rozważaniach tych można znaleźć jednak optymistyczne zakończenie – opakowania nawet robotom będą potrzebne.
Nanomateriały: szanse i zagrożenia
Dotychczasowy rozwój materiałów opakowaniowych przebiegał od jednolitych polimerów sztucznych bądź naturalnych przez nawarstwianie innych materiałów, sumujących właściwości poszczególnych składników. Obecnie rozwój inżynierii materiałowej umożliwia zmniejszenie liczby warstw poprzez zwiększenie ich funkcjonalności. Powstały polimery i kompozyty zwane inteligentnymi charakteryzujące się pamięcią kształtu, przewodzące elektryczność i posiadające inne korzystne właściwości, które już obecnie znajdują zastosowanie w opakowalnictwie.
Nanokompozytowe materiały polimerowe podbijające rynek materiałów opakowaniowych są obecnie rewelacją. Nanowłókna, nanorurki, nanokapsułki dodawane w niewielkich ilościach do materiałów, w tym także materiałów opakowaniowych, będą stanowiły w najbliższym czasie istotny składnik surowcowy. Nawet koszt tworzywa sztucznego z dodatkiem cząstek nano –z uwagi na niewielką ilość – będzie stanowił problem drugorzędny. Właściwości tych materiałów będą na tyle specyficzne, że pozwolą na przewodzenie prądu, przepuszczanie pola magnetycznego, przewodzenie regulowanej temperatury i in. Obecnie jeszcze trudno mówić o szerokim zastosowaniu tego typu materiałów, ponieważ jeśli chodzi o wykorzystanie nanotechnologii w praktyce przemysłowej, nie udaje się zauważyć istotnego przełomu. Nanonauka jest kierunkiem modnym i obiecującym, mającym dwie cechy sprzyjające marketingowym zabiegom: nowość i naukowość. Faktem jest jednak, że w najbliższym czasie może nastąpić pod tym względem swego rodzaju rewolucja.
Nieorganiczne materiały nanokompozytowe były znane w opakowalnictwie od setek lat, jednakże nie zdawano sobie z tego sprawy. Zastosowanie składników w postaci nanomateriałów pozwoliło uzyskać szkło o wytrzymałości przydatnej do produkcji butelek. Właśnie nanoglinki stanowią sedno nanokompozytów. Użyte jako napełniacze typowych polimerów, w szczególny sposób zmieniają ich właściwości. Zastosowane już w niewielkiej ilości (2-5%) w istotny sposób wpływają na właściwości barierowe i wytrzymałościowe, przy czym praktycznie nie zmieniają gęstości tych tworzyw. Zagrożenie może powstać z zupełnie innej strony. Na przykład nanoglinki stosuje się również jako napełniacze tworzyw biodegradowalnych. Wiadomo, że sole amonowe są bardzo dobrymi środkami bakteriobójczymi i może się okazać, że będą hamowały proces biodegradacji.
Zainteresowanie budzą nanopolimery i nanokompozyty, np. nanopolimer PE posiadający tylko dwa wymiary: długość i szerokość – wysokość (grubość) ma stałą. Wynika to z uporządkowania sieci atomów, a ich grubość może liczyć jeden lub kilka atomów posiadających niezwykle silne wiązania. Można założyć, że ich właściwości barierowe, fizykomechaniczne i chemiczne będą wyższe niż polimeru dotychczas produkowanego, jednakże wszystkie ww. właściwości należy sprawdzić. Wątpliwości budzi szereg wymogów dotyczących parametrów technologicznych, jak chociażby proces przewijania czy zgrzewania materiałów o grubości 1 nanometra. Oczywiście można, a w niektórych przypadkach będzie to koniecznością, nałożyć nanometryczną warstwę na materiał o grubości mikrometrów z uwagi na potrzebę zapewnienia odpowiedniej sztywności opakowania (pudełko do mleka). W literaturze fachowej coraz częściej pojawiają się doniesienia dotyczące zagrożeń związanych z nanomateriałami. W zasadzie budując materiał opakowaniowy z atomów powinniśmy być spokojni o szeroko rozumiane bezpieczeństwo człowieka. Jednakże z uwagi na fakt, iż nanomateriały są produktami zupełnie nowymi, których właściwości nie zostały jeszcze przebadane do końca, to ich interakcja z innymi składnikami materiału bądź zapakowanym produktem może spowodować, że mogą one stanowić potencjalne zagrożenie. W wyniku przedstawionej oceny zaczęto mówić nawet o nanotoksykologii. Działania rozpoczęte w tym kierunku mają za zadanie opracowanie metod badawczych, ich standaryzację i ujednolicenie procedur bezpieczeństwa. Koniecznością jest ocena skutków biologicznych i medycznych wyprodukowanych w laboratoriach wyrobów, w tym wpływu na materiały opakowaniowe kontaktujące się z produktami spożywczymi, lekami i kosmetykami.
Na koniec należy wspomnieć o kosztach opracowania technik nanometrycznych. Są one bardzo wysokie, jednak w końcu na pewno opłacalne ze względu na potencjalne oszczędności.
Opakowanie w e-commerce
Rosnące znaczenie zautomatyzowanych systemów zakupu towarów in-line stawia nowe wymagania w stosunku do opakowań jednostkowych, zbiorczych czy nawet transportowych. Handel elektroniczny (z ang. e-commerce) jest obecnie jedną z najbardziej nowoczesnych oraz przyszłościowych form sprzedaży, w której opakowanie odgrywa istotną rolę zarówno w prezentacji produktu, jak i producenta. Współczesna forma opakowania, również ta elektroniczna, spełnia ważną funkcję w promocji towaru – ma za zadanie przyciągać atrakcyjnością wyglądu zachęcając potencjalnego klienta do zakupu. Z tego względu forma, konstrukcja, szata graficzna (w tym barwa opakowania) powinny spełniać wysokie wymagania zapewniające satysfakcję konsumentów. W przeciwnym razie produkt w ogóle nie zostanie zauważony, a w konsekwencji pominięty w procesie dokonywania zakupu. W minionym czasie byliśmy świadkami szybkiego wzrostu liczby użytkowników Internetu, co spowodowało nagłe powstanie nowych stron www, portali internetowych i wreszcie sklepów wirtualnych oferujących szeroki wachlarz towarów i usług.
Bez obaw można stwierdzić, iż nawet w dalszej przyszłości opakowania dla handlu elektronicznego nie tylko będą się dynamicznie rozwijać, lecz także w znaczący sposób zmienią swą postać dostosowując się do w pełni zautomatyzowanego systemu dystrybucji z detalicznej jednostki handlowej, hurtowni bądź bezpośrednio od producenta.
Zapach opakowania dziś i jutro
Niektóre z rozwiązań, jeszcze do niedawna uznawane za futurystyczne bądź bezsensowne, obecnie znajdują zastosowanie w praktyce. Należą do nich problemy zdalnego odbioru i sterowania produktami w supermarkecie czy też nadawanie opakowaniom zapachów znajdujących się w nich wyrobów, np. kremów cytrynowych czy pomarańczowej pasty do zębów. Z badań prestiżowych instytutów wynika, że zapach inicjuje u człowieka pozytywne emocje wywołując o wiele bardziej skuteczny efekt niż tradycyjne metody wizualizacyjne.
Jaką rolę może odgrywać zapach w opakowaniach?
Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na dwa możliwe źródła emisji zapachu przez opakowanie; są to:
1) materiały opakowaniowe takie jak papier lub tektura zawierające kapsułki z określoną substancją zapachową;
2) zapach, jaki mogą nieść ze sobą farby drukarskie.
W zależności od zastosowania może być wykorzystany 1. lub 2. sposób uzyskania wymaganego zapachu. Czasem mogą być używane zamiennie. Zapachy w opakowalnictwie mogą być wykorzystywane dwojako: w pierwszym przypadku w celu lokalizacji miejsca, w którym się mija produkt z farbą zapachową, w drugim przypadku – jako identyfikator produktu. Obecnie już są stosowane tego typu materiały do produkcji etykiet i ulotek, a nietrudno przewidzieć, że w niedługim czasie zostaną wykorzystane w opakowaniach przeznaczonych na
prezenty. Jedno jest pewne: marketingowcy na pewno znajdą znacznie więcej zastosowań dla zapachu, niż obecnie możemy sobie wyobrazić.
Analiza pojęcia opakowania inteligentnego
W końcu ubiegłego wieku została zapoczątkowana idea opakowań aktywnych i inteligentnych, których celem było wyjście poza klasyczny wizerunek opakowania tylko chroniącego zapakowany produkt. Nowoczesne opakowania z założenia miały mieć możliwość wpływu na ich zawartość (opakowania aktywne) lub monitorowania i przekazywania użytkownikom informacji o aktualnym stanie zapakowanego produktu bez naruszania struktury opakowania (opakowania inteligentne).
Na początek należy zadać pytanie: czym tak naprawdę jest „sztuczna inteligencja”?, ponieważ należy ją odróżnić od inteligencji naturalnej człowieka. Tak więc pod pojęciem „sztucznej inteligencji” rozumiemy działania realizowane za pomocą rozwiązań technicznych w urządzeniu, funkcjonującym podobnie do działania człowieka. Brak celnej definicji inteligencji naturalnej powoduje, że tylko intuicyjnie możemy stwierdzić, czy działania te noszą charakter urządzenia inteligentnego.
Bardzo często w literaturze porusza się ten problem utożsamiając obie nazwy. Pisząc o opakowaniach aktywnych i inteligentnych tym pierwszym poświęca się dużo więcej uwagi. Niektórzy autorzy traktują opakowania inteligentne jako specyficzną odmianę aktywnych bądź też stawiają znak równości między nimi, używając zamiennie obu określeń. Jednakże tego typu metonimia jest błędem merytorycznym z uwagi na różnorodność funkcji, jakie oba rodzaje opakowań mają realizować. Ilość „rzeczywistych” opakowań inteligentnych jest znikoma, a właściwie są one w początkowym stadium rozwoju. Konieczna jest jednak odpowiedź na pytanie, czy i te opakowania w rzeczywistości można nazywać inteligentnymi? W większości definicji opakowań inteligentnych mówi się o sposobie działania opartym na użyciu interaktywnych wskaźników. Zazwyczaj polega to na zmianach zachodzących we wskaźnikach barwnych, które umożliwiają ocenę jakości produktu.
W większości opracowań poświęconych tematyce inteligentnych systemów pakowania można spotkać podział opakowań inteligentnych na: opakowania z zastosowaniem czujników temperatury i składu atmosfery.
Jednakże należy brać pod uwagę również opakowania z zastosowaniem układów elektronicznych, pozwalające na monitorowanie i sygnalizację innych zdarzeń oraz na komunikację z użytkownikiem.
Zalety aktualnych opakowań inteligentnych:
n umożliwiają sygnalizację nieprawidłowości w czasie transportu lub magazynowania,
n stanowią niepodważalny dowód wystąpienia szkody i są podstawą do odmowy przyjęcia (zakupu) towaru,
n zwiększają zaufanie w stosunku do produktu,
n chronią (alarmują) odbiorców (użytkowników) produktu,
n stwarzają możliwość nadzorowania i rejestracji procesu użytkowania produktu,
n stanowią dodatkową informację o produkcie.
Wady aktualnych opakowań inteligentnych:
n nie wpływają na jakość zapakowanych produktów,
n informacja o nieprawidłowościach na ogół dochodzi do otoczenia w momencie, gdy na przeciwdziałanie jest już za późno,
n nie stanowią dodatkowego zabezpieczenia dla produktu, a jedynie dla użytkownika informując go o zaistniałych nieprawidłowościach,
n bardziej zaawansowane technologicznie systemy mogą wymagać pewnej wiedzy od użytkownika,
n w większości przypadków chronią odbiorcę, ponieważ ma on prawo do rezygnacji lub do zmiany decyzji,
n nie posiadają możliwości interwencji na wczesnym etapie spadku jakości.
Dyskusje na temat sztucznej inteligencji trwają od sformułowania przez A. Turinga (jednego z pionierów informatyki) pytania: „Czy maszyny mogą myśleć?” Jak dotychczas odpowiedź jest prosta: „sztuczna inteligencja jest za mało inteligentna”.
Już obecnie istnieją zaawansowane prace nad czujnikami i sensorami, których wykorzystanie w opakowalnictwie znane jest w innej postaci od kilkunastu lat. Przewiduje się opra-
cowanie nanocząstek wrażliwych na określony czynnik, które w wyniku jego zaistnienia odpowiednio zareagują. Czujniki o niezwykle małych gabarytach, zużywające niewielkie ilości energii, będą stanowiły interesujący materiał opakowaniowy dla przemysłu, charakteryzujący się w dodatku wysoką niezawodnością. W momencie ustania czynnika narażeniowego właściwości powracają do stanu początkowego. Opracowane są już materiały zmieniające swe właściwości pod wpływem warunków otoczenia, a to już jest prosta, choć jeszcze daleka droga do opakowań naprawdę „inteligentnych”.
Zdobnictwo opakowań przyszłości
Istotnym elementem każdego opakowania jest estetyka. Pomimo faktu, iż obecnie w znakomitej większości przypadków opakowania są wyrobami jednorazowego użytku oraz konieczności umieszczenia na opakowaniu wielu obligatoryjnych informacji, warstwa wizualna będzie odgrywała bardzo ważną rolę. Decydujące znaczenie będą miały cechy hedonistyczne, a dopiero później wartości użyteczne i funkcjonalne. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest przede wszystkim coraz wyższy poziom intelektualny społeczeństw, ale także ciągle rosnące możliwości techniczne przemysłu. Możliwości te, ze względu na istniejącą konkurencję, będą wykorzystywane przez producentów wyrobów w celu zwiększenia sprzedaży.
Postęp innowacyjny już obecnie pozwala na zmianę wizerunku na opakowaniu po wydrukowaniu jednego egzemplarza, co stało się możliwe technicznie, choć z punktu widzenia ekonomicznego jest to na razie mało realne. Jednakże wydaje się, że w stosunkowo nieodległej przyszłości zamówienie jednego egzemplarza produktu z wybranymi indywidualnie informacjami, opakowania upominkowego z ilustracjami i okolicznościowym tekstem do wybranego prezentu będzie równie proste, jak obecnie dokonanie zakupów w wirtualnym sklepie.
Obecnie niektóre produkowane opakowania nie tylko przypominają dzieła sztuki, lecz po prostu nimi są. Atrakcyjna forma, przepiękne wzornictwo oraz perfekcyjność wykonania niektórych opakowań nie mieszczą się w opracowanych teoretycznie funkcjach i powodują, że celowe wydaje się wprowadzenie nowego rodzaju funkcji HEDONISTYCZNEJ
Design opakowań zawsze odgrywał istotną rolę w kontakcie producenta z konsumentem. Statyczna forma ilustracji powoduje przeładowanie powierzchni opakowania obligatoryjnymi i dobrowolnymi informacjami, często umożliwiając jednocześnie zakamuflowanie niewygodnych dla producenta wyrobu faktów. Nie jest w stanie odzwierciedlić całej złożoności produktu, jego zalet, możliwości wykorzystania, ekologii i wielu innych spraw. W tej sytuacji zasadniczą rolę będzie odgrywać poziom technologiczny wykonania poligraficznego. Wyjątkowo interesująco przedstawia się uzyskanie wysokiej rozdzielczości i czytelnego obrazu na bardzo małych powierzchniach zapewniających osiągnięcie atrakcyjnego efektu wizualnego, co w prosty sposób przekładać się będzie na zwiększenie popytu.
Trywialne wydaje się uzyskanie na opakowaniu obrazów trójwymiarowych, drukowanych w technologii 3D, odmiennych od istniejących dziś. Stosowane obecnie hologramy, zapewniające bezpieczeństwo zapakowanego produktu czy dokumentu, z powodzeniem znajdą zastosowanie do uatrakcyjnienia opakowania. Behawioralna natura człowieka powoduje, że ruch o wiele bardziej sprzyja zwróceniu uwagi na przedmioty posiadające elementy dynamiczne niż na obrazy stacjonarne. W zasadzie już dziś istnieje techniczna możliwość uzyskania zmiennego obrazu na opakowaniu (podobnie jak w ulicznych reklamach), choć koszty produkcji są jeszcze wysokie. Wirtualne hologramy zastąpią w przyszłości statyczne ilustracje na opakowaniach – można sądzić, że nie tylko produktów przeznaczonych dla dzieci.
Naczelnym zadaniem przyszłego opakowania będzie jeszcze lepsze dostosowanie opakowania do percepcji społecznej.
Problemy ekologiczne przyszłych opakowań
Opakowania w określonych warunkach stanowiły o postępie cywilizacyjnym świata i poszczególnych krajów. Rozwój technik pakowania, przedłużenie cyklu życia produktu wraz z rozwojem opakowań stają się często czynnikiem postępu. Jednakże od pewnego czasu opakowania i ich produkcja powodują zagrożenia dla środowiska i biosfery. Jeszcze do niedawna panował pogląd, że im więcej opakowań jest wykorzystywanych w państwie, tym wyższy poziom życia jego mieszkańców. Obecnie teza ta traci na znaczeniu, ponieważ ilość opakowań jest wyrażana ich masą, która w konsekwencji decyduje o wielkości zanieczyszczenia środowiska z punktu widzenia ekologicznego i ekonomicznego.
Opakowania wytwarzane w obecnej formie wymagają szczególnej troski, tak aby skutki ich stosowania stanowiły minimalne zagrożenie dla środowiska naturalnego. Przykłady, jak rozwiązywać problemy opakowań, daje człowiekowi przyroda. W przyrodzie wszystkie produkty podlegają recyklingowi organicznemu (biodegradacji). Wydaje się, że to właśnie jest droga do uzyskania pełnej ekologiczności opakowań.
Rozwiązania problemów ekologicznych opakowań można oczekiwać w wyniku rozwoju bio- i nanotechnologii. Prawdopodobieństwo zastąpienia materiałów opakowaniowych wykonanych z tworzyw sztucznych materiałami z biopolimerów o podobnych właściwościach jest bardzo realne, jednak może to nastąpić dopiero za kilkanaście lub nawet kilkadziesiąt lat.
Najważniejszym elementem odróżniającym obecnie stosowane konwencjonalne opakowania i opakowania z biopolimerów biodegradowalnych jest ich koszt. Te ostatnie jeszcze zawsze są droższe od tradycyjnych. Wynikać to może z dwóch przesłanek:
1) poziom technologiczny produkcji biopolimerów biodegradowalnych nie jest w stanie zapewnić właściwej efektywności ekonomicznej oraz
2) kryteria ekonomiczne obecnie stosowane w światowej gospodarce nie są najwłaściwsze.
O ile pierwsza teza nie budzi zastrzeżeń, to druga wymaga oddzielnego komentarza. Koszty produkcji biopolimerów ze źródeł odnawialnych wynikają z konieczności przygotowania gruntów pod uprawę, zasiania lub posadzenia roślin, ich ochrony przed szkodnikami, zbioru, przetworzenia i zastosowania. W przypadku pozyskania surowców kopalnych koszty te obejmują przygotowanie i eksploatację złóż, przetworzenie i zastosowanie. Złoże nic nie kosztuje, ono jest i wymaga tylko odpowiedniej technologii pobierania z zasobów planety. Nic więc dziwnego, że biopolimery są wciąż jeszcze droższe od materiałów tradycyjnych i taka sytuacja będzie miała miejsce aż do momentu, kiedy zasoby surowców kopalnych ulegną wyczerpaniu. Wówczas ocena ekonomiczna zmieni się radykalnie.
Współczesny problem ochrony środowiska naturalnego jest rozwiązywany na drodze wielokrotnego wykorzystywania materiałów opakowaniowych, doprowadzenia w wyniku procesów chemicznych do postaci początkowej. Trudności dotyczą szczególnie materiałów trudno utylizowalnych, w tym laminatów, które we wstępnej fazie muszą zostać poddane delaminacji, aby
następnie można je było doprowadzić do stanu wyjściowego. Obecnie oddzielenie kilku- bądź kilkunastomikrometrowych warstw laminatu, choć stosunkowo trudne, to jednak jest możliwe. Problem z utylizacją wystąpi w momencie powszechnej produkcji nanomateriałów, w których grubość niektórych warstw składowych będzie o trzy rzędy mniejsza niż tradycyjnych materiałów. Rozdzielenie 3-4-nanometrowych warstw jest trudne do wyobrażenia, nie wspominając o wyselekcjonowaniu dodatków w postaci nano-.
Nie wdając się w dyskusję o wspaniałych osiągnięciach w dziedzinie ekologii opakowań należy stwierdzić:
n opakowanie przyszłości będzie opakowaniem ekologicznym w dzisiejszym rozumieniu tego pojęcia,
n wykorzystanie materiału opakowaniowego najprawdopodobniej w całości będzie się odbywać w cyklu zamkniętym.
Problem ekologii opakowań zostanie całkowicie uporządkowany. Dzięki wykorzystaniu niesłychanego potencjału technologii w przyszłości ekologiczne problemy produkcji, stosowania i wykorzystania opakowań zostaną rozwiązane, umożliwiając pozostawienie następnym pokoleniom znacznie lepiej chronionego środowiska naturalnego. Jednakże zanim to nastąpi, przewiduje się zaistnienie mniej więcej w latach 30. XXI w. bardzo poważnego kryzysu ekologicznego. Lista prawdopodobnych przyczyn tego stanu rzeczy nie jest trudna do sprecyzowania:
n przeludnienie – w 2050 r. liczba ludności świata będzie wynosiła ponad 9-9,5 mld. Do tego czasu przyrost naturalny będzie nierównomierny: w Chinach, Indiach, a także krajach najuboższych (Bangladeszu, Nigerii i innych) będzie rósł, natomiast w krajach starej E
uropy i Rosji zmaleje, a społeczeństwo będzie się starzeć;
n zużycie energii i produktów rolnych ulegnie podwojeniu;
n globalny rynek opanuje świat kształtując nową rzeczywistość.
Doprowadzi to w ostatecznym rozrachunku do znaczącego ograniczenia zasobów planety poprzez konieczność zaspokojenia podstawowych wymagań człowieka. Wzrastać będzie produkcja rolna i przemysłowa dóbr materialnych, zapewniając produkty żywnościowe, odzież, mieszkania, transport, rozrywki i in. Stan ten jednak doprowadzi do zanieczyszczenia środowiska opakowaniami, co powinno zostać rozwiązane. Tak więc rynek, póki będzie istniał, na coraz większych obszarach będzie się dostosowywał do zmiennych warunków przyczyniając się do rozwoju istniejących i narodzin nowych rodzajów opakowań.
Próba określenia wymagań przyszłych opakowań
Przed inżynierią materiałową XXI w. stoją poważne wyzwania. Już dziś potrafimy wyprodukować materiał opakowaniowy i opakowanie o dobrych właściwościach fizykomechanicznych, chemicznych, barierowych pozwalających zachować produkt w pożądanym stanie w określonym przedziale czasowym. Nie znamy jednak technologii produkcji materiałów opakowaniowych reagujących na zmiany zewnętrzne i dostosowujących się do aktualnych warunków otoczenia. Nie ma pewności, czy kiedykolwiek uda się zaprojektować i wytworzyć idealne opakowanie, chociażby z uwagi na zmieniające się warunki otoczenia – klimatyzacja, nowe produkty, warunki, w tym także kosmiczne, a przede wszystkim wymagania konsumenta. Należy uwzględnić, że natura jest bardzo złożona, przy czym wielu zależności jeszcze nie znamy, wskutek czego nie jesteśmy w stanie przewidzieć wszystkich rezultatów działania człowieka. Dowodem decydującym o niewiedzy w obszarze nanomateriałów jest fakt, że w nanostrukturach dają się zaobserwować właściwości z oddziaływaniem kwantowym, do których w warunkach przemysłowych dopiero musimy się przystosować.
Może warto zastanowić się nad opracowaniem opakowania, które nie tylko będzie spełniać znane funkcje, lecz również samo zdiagnozuje, zlokalizuje i zareaguje na niepewne bądź wymagające naprawy produkty. Najprawdopodobniej taką reakcję opakowania zapewni dodanie aktywnych biologicznie składników typu antybiotyków czy przeciwutleniaczy, emulsji olejowych z nienasyconymi kwasami tłuszczowymi. Już obecnie znane są indykatory barwne zmieniające kolor na skutek zaistnienia zagrożenia, a ich ulepszona forma będzie informować dźwiękowo lub komputerowo o zmianach nie tylko zawartości pary wodnej czy tlenu, ale nawet pH i kryptoklimatu w opakowaniu. A właściwie to po co np. uwalniać antybiotyk z opakowania, jeżeli nawet w przypadku 80% zagrożenia nie będzie niezbędny? Rozwiązaniem oczywiście będzie inteligentny materiał opakowaniowy, uwalniający tylko te preparaty, które na określonym etapie przechowywania produktu są konieczne.
Niezwykle przydatną właściwością opakowania inteligentnego mogłaby być zdolność adaptacji. W uproszczeniu miałoby to polegać na przystosowywaniu się do zmieniających się warunków otoczenia. Działanie takie miałoby na celu łagodzenie wpływu otoczenia na stan produktu. Zakładając np., że produkt jest nagle wystawiony na działanie wysokich temperatur, opakowanie poprzez zastosowanie w nim odpowiednich rozwiązań jest w stanie utrzymać odpowiednie warunki w swoim wnętrzu, tak aby nie doprowadzić do spadku jakości produktu. Opakowanie, które wchodzi w taką interakcję z otoczeniem, w większym stopniu wpisuje się w definicję inteligencji. Podstawą zachowań inteligentnych jest właśnie umiejętność przystosowywania się do zmieniającego się otoczenia i zdolność do optymalizacji w nowych warunkach. Wymagania w stosunku do materiałów opakowaniowych i opakowań systematycznie rosną. Jeszcze obecnie główną troską producentów produktów jest ich zabezpieczenie przed narażeniami zewnętrznymi (światło, tlen, para wodna i in.), a przecież omówione wyżej nowoczesne metody produkcji np. dla fotosyntezy niezbędnej do wegetacji zwierząt i roślin wymagają doprowadzania do środowiska właśnie ww. czynników. Światło jest pokarmem dla wielu roślin i zwierząt, a tlen i para wodna są niezbędnymi składnikami umożliwiającymi wegetację. Pojawia się zatem konieczność opracowania materiałów opakowaniowych nie tylko przepuszczających wybrane czynniki, lecz również w odpowiedniej ilości dozujących.
Problemy z opakowaniami występują nie tylko ze względu na niewłaściwe opakowanie, lecz również z powodu uszkodzeń powstających w procesach produkcji i dystrybucji. Już obecnie istnieją samonaprawiające się materiały, w których pęknięcia, rozdarcia same się zasklepiają. Taki inteligentny materiał ograniczyłby straty w sposób zasadniczy.
Opracowujemy coraz to nowe opakowania i sami jesteśmy zaskakiwani ich złożonością. Konstruujemy coraz więcej, a nawet nie wiemy, jak wiele pozostaje do rozwiązania. Perspektywa poznania zamiast się przybliżać niestety się oddala. Niewątpliwie wszystkie osiągnięcia ludzkiego intelektu już przekraczają wyobraźnię, a przecież do uzyskania idealnego opakowania sporo nam jeszcze brakuje, nawet według dzisiejszych kryteriów.
Literatura – Do wglądu w redakcji i u autora.
