В продължение на десетилетия съхранението на чувствителни напитки като плодови сокове, млечни продукти и течни фармацевтични продукти разчита до голяма степен на ламинати от алуминиево фолио в структурата на опаковката. Този тънък метален слой осигурява абсолютна бариера срещу кислород, влага и светлина, като гарантира, че продуктът вътре остава свеж и стерилен в продължение на месеци. Рециклиращата индустрия обаче отдавна се бори с тези много-материални структури. Разделянето на алуминиевото фолио от пластмасовия и хартиения слой в асептични картонени кутии е енергоемък-и често неефективен процес. Следователно глобалната опаковъчна индустрия агресивно търси високо-ефективни бариерни покрития, които могат да заменят алуминия, позволявайки създаването на напълно рециклируеми структури от моно-материал.
Основният фокус на настоящите изследвания и разработки е върху прозрачни, неорганични бариерни покрития, като силициев оксид (SiOx) или диамант-подобен въглерод (DLC). Тези покрития обикновено се нанасят върху вътрешната повърхност на полипропиленови (PP) капачки или директно върху картонени материали чрез усъвършенствани техники като плазмено -усилено химическо отлагане на пари (PECVD). Този процес създава аморфен, подобен на стъкло-слой, който е невероятно тънък, но силно непропусклив за газове. Тези неорганични покрития предлагат скорости на предаване на кислород, които са сравними с алуминиевото фолио, но без недостатъците на рециклирането. Значително допълнително предимство е тяхната прозрачност; за разлика от непрозрачния алуминий, тези "ясни бариери" позволяват видимост на продукта, което може да бъде мощен маркетингов инструмент за първокласни напитки.
Друг обещаващ път включва еволюцията на органичните бариерни покрития. Иновациите в дисперсиите на поливинил алкохол (PVOH) и етилен винил алкохол (EVOH) позволяват на производителите да нанасят покрития на водна - основа, които осигуряват отлична устойчивост на кислород и аромати. Предизвикателството се състои в поддържането на тези бариерни свойства в среда с висока-влажност, тъй като някои органични покрития могат да загубят ефективност, когато са мокри. За да се борят с това, учените по материали разработват хибридни органични-неорганични системи (нанокомпозити), които съчетават гъвкавостта на полимерите с непропускливостта на неорганичните пластинки. Успешната замяна на алуминиеви ламинати с тези усъвършенствани покрития е „свещеният граал“ на устойчивото опаковане, тъй като би позволило на картонените опаковки за напитки и техните капачки да влязат в стандартните потоци за рециклиране на пластмаса, без да се прави компромис със срока на годност на съдържанието.
