Biotworzywa to tworzywa sztuczne wytwarzane z biomasy zamiast ropy naftowej i gazu ziemnego.Są bardziej przyjazne dla środowiska, ale są mniej trwałe i elastyczne niż tradycyjne tworzywa sztuczne.Są również mniej stabilne pod wpływem ciepła.
Na szczęście naukowcy z Uniwersytetu w Akron (UA) znaleźli rozwiązanie tego ostatniego problemu, wykraczając poza możliwości biotworzyw.Ich rozwój może znacząco przyczynić się do zrównoważonego rozwoju tworzyw sztucznych w przyszłości.
Shi-Qing Wang, doktorant z UA, opracowuje skuteczne strategie przekształcania kruchych polimerów w sztywne i elastyczne materiały.Najnowszym osiągnięciem zespołu jest prototyp kubka z kwasu polimlekowego (PLA), który jest bardzo wytrzymały, przezroczysty i nie kurczy się ani nie odkształca po napełnieniu go wrzątkiem.
Tworzywa sztuczne stały się integralną częścią naszego codziennego życia, ale większość z nich nie nadaje się do recyklingu i dlatego gromadzi się na wysypiskach.Niektóre obiecujące biodegradowalne/nadające się do kompostowania alternatywy, takie jak PLA, często nie są wystarczająco mocne, aby zastąpić tradycyjne polimery na bazie paliw kopalnych, takie jak politereftalan etylenu (PET), ponieważ te zrównoważone materiały są bardzo chrupiące.
PLA jest popularną formą bioplastiku stosowaną w opakowaniach i przyborach kuchennych, ponieważ jest tani w produkcji.Zanim laboratorium Wanga to zrobiło, użycie PLA było ograniczone, ponieważ nie wytrzymywało wysokich temperatur.Dlatego te badania mogą być przełomem dla rynku PLA.
Dr Ramani Narayan, znany naukowiec zajmujący się biotworzywami i emerytowany profesor na Michigan State University, powiedział:
PLA jest wiodącym na świecie polimerem w 100% biodegradowalnym iw pełni kompostowalnym.Ale ma niską udarność i niską temperaturę odkształcenia cieplnego.Zmiękcza i rozkłada się strukturalnie w temperaturze około 140 stopni F, przez co nie nadaje się do wielu rodzajów opakowań na gorącą żywność i pojemników jednorazowych.Badania dr Wanga mogą być przełomową technologią, ponieważ jego prototyp kubka PLA jest mocny, przezroczysty i może pomieścić wrzącą wodę.
Zespół ponownie przemyślał złożoną strukturę plastiku PLA na poziomie molekularnym, aby osiągnąć odporność na ciepło i plastyczność.Materiał ten składa się z cząsteczek łańcucha połączonych ze sobą jak spaghetti, splecionych ze sobą.Aby być mocnym tworzywem termoplastycznym, naukowcy musieli zadbać o to, aby krystalizacja nie zakłóciła struktury splotu.Interpretuje to jako okazję do zebrania wszystkich makaronów naraz za pomocą pary pałeczek, a nie kilku makaronów, które zsuwają się z reszty.
Ich prototyp plastikowego kubka z PLA może zatrzymywać wodę bez rozkładu, kurczenia się lub stawania się nieprzezroczystym.Te kubki mogą być używane jako bardziej przyjazna dla środowiska alternatywa dla kawy lub herbaty.
Czas postu: 08-02-2023