Τα βιοπλαστικά είναι πλαστικά υλικά που κατασκευάζονται από βιομάζα αντί για αργό πετρέλαιο και φυσικό αέριο.Είναι πιο φιλικά προς το περιβάλλον, αλλά τείνουν να είναι λιγότερο ανθεκτικά και εύκαμπτα από τα παραδοσιακά πλαστικά.Είναι επίσης λιγότερο σταθερά όταν εκτίθενται στη θερμότητα.
Ευτυχώς, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Akron (UA) βρήκαν μια λύση σε αυτό το τελευταίο μειονέκτημα, υπερβαίνοντας τις δυνατότητες των βιοπλαστικών.Η ανάπτυξή τους θα μπορούσε να συμβάλει σημαντικά στη βιωσιμότητα των πλαστικών στο μέλλον.
Ο Shi-Qing Wang, PhD εργαστήριο στο UA, αναπτύσσει αποτελεσματικές στρατηγικές για τη μετατροπή εύθραυστων πολυμερών σε άκαμπτα και εύκαμπτα υλικά.Η τελευταία εξέλιξη της ομάδας είναι ένα πρωτότυπο κύπελλου πολυγαλακτικού οξέος (PLA) που είναι εξαιρετικά ισχυρό, διαφανές και δεν συρρικνώνεται ή παραμορφώνεται όταν γεμίζει με βραστό νερό.
Το πλαστικό έχει γίνει αναπόσπαστο κομμάτι της καθημερινότητάς μας, αλλά το μεγαλύτερο μέρος του δεν είναι ανακυκλώσιμο και ως εκ τούτου συσσωρεύεται σε χωματερές.Μερικές πολλά υποσχόμενες βιοαποδομήσιμες/κομποστοποιήσιμες εναλλακτικές λύσεις όπως το PLA συχνά δεν είναι αρκετά ισχυρές για να αντικαταστήσουν τα παραδοσιακά πολυμερή με βάση τα ορυκτά καύσιμα, όπως το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), επειδή αυτά τα αειφόρα υλικά είναι πολύ τραγανά.
Το PLA είναι μια δημοφιλής μορφή βιοπλαστικού που χρησιμοποιείται σε συσκευασίες και σκεύη επειδή είναι φθηνή η παραγωγή του.Πριν το κάνει αυτό το εργαστήριο του Wang, η χρήση του PLA ήταν περιορισμένη επειδή δεν μπορούσε να αντέξει τις υψηλές θερμοκρασίες.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτή η έρευνα θα μπορούσε να είναι μια σημαντική ανακάλυψη για την αγορά PLA.
Ο Δρ Ramani Narayan, διάσημος επιστήμονας βιοπλαστικών και ομότιμος καθηγητής στο Michigan State University, είπε:
Το PLA είναι το κορυφαίο 100% βιοδιασπώμενο και πλήρως κομποστοποιήσιμο πολυμερές στον κόσμο.Αλλά έχει χαμηλή αντοχή σε κρούση και χαμηλή θερμοκρασία παραμόρφωσης θερμότητας.Μαλακώνει και διασπάται δομικά στους περίπου 140 βαθμούς F, καθιστώντας το ακατάλληλο για πολλούς τύπους συσκευασιών ζεστών τροφίμων και δοχεία μιας χρήσης.Η έρευνα του Δρ. Wang θα μπορούσε να είναι πρωτοποριακή τεχνολογία, επειδή το πρωτότυπο κύπελλο PLA του είναι ισχυρό, διαφανές και μπορεί να κρατήσει βραστό νερό.
Η ομάδα επανεξέτασε τη σύνθετη δομή του πλαστικού PLA σε μοριακό επίπεδο για να επιτύχει αντοχή στη θερμότητα και ολκιμότητα.Αυτό το υλικό αποτελείται από μόρια αλυσίδας συνδεδεμένα μεταξύ τους σαν σπαγγέτι, συνυφασμένα μεταξύ τους.Για να είναι ένα ισχυρό θερμοπλαστικό, οι ερευνητές έπρεπε να διασφαλίσουν ότι η κρυστάλλωση δεν διαταράσσει τη δομή της ύφανσης.Το ερμηνεύει αυτό ως μια ευκαιρία να μαζέψεις όλα τα noodles ταυτόχρονα με ένα ζευγάρι ξυλάκια, αντί για μερικά noodles που γλιστρούν από τα υπόλοιπα.
Το πρωτότυπο πλαστικό κύπελλο PLA μπορεί να συγκρατεί νερό χωρίς να αποσυντίθεται, να συρρικνώνεται ή να γίνεται αδιαφανές.Αυτά τα φλιτζάνια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μια πιο φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση για καφέ ή τσάι.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-08-2023