Bioplasty sú plastové materiály vyrobené z biomasy namiesto ropy a zemného plynu.Sú šetrnejšie k životnému prostrediu, ale majú tendenciu byť menej odolné a flexibilné ako tradičné plasty.Sú tiež menej stabilné, keď sú vystavené teplu.
Našťastie vedci z Akronskej univerzity (UA) našli riešenie tohto posledného nedostatku tým, že prekročili možnosti bioplastov.Ich vývoj by mohol v budúcnosti výrazne prispieť k trvalej udržateľnosti plastov.
Shi-Qing Wang, doktorandské laboratórium v UA, vyvíja účinné stratégie na premenu krehkých polymérov na tuhé a flexibilné materiály.Najnovším vývojom tímu je prototyp pohára s kyselinou polymliečnou (PLA), ktorý je ultra pevný, priehľadný a po naplnení vriacou vodou sa nezmršťuje ani nedeformuje.
Plast sa stal neoddeliteľnou súčasťou nášho každodenného života, no väčšina z neho nie je recyklovateľná, a preto sa hromadí na skládkach.Niektoré sľubné biodegradovateľné/kompostovateľné alternatívy, ako je PLA, často nie sú dostatočne silné, aby nahradili tradičné polyméry na báze fosílnych palív, ako je polyetyléntereftalát (PET), pretože tieto udržateľné materiály sú veľmi chrumkavé.
PLA je populárna forma bioplastu používaná v obaloch a nádobách, pretože je lacná na výrobu.Predtým, ako to Wangovo laboratórium urobilo, bolo použitie PLA obmedzené, pretože nedokázalo vydržať vysoké teploty.To je dôvod, prečo by tento výskum mohol byť prelomový pre trh s PLA.
Dr. Ramani Narayan, uznávaný vedec v oblasti bioplastov a emeritný profesor na Michiganskej štátnej univerzite, povedal:
PLA je popredný 100% biologicky odbúrateľný a plne kompostovateľný polymér na svete.Má však nízku rázovú pevnosť a nízku teplotu tepelnej deformácie.Zmäkne a štrukturálne sa rozpadne pri teplote asi 140 stupňov F, takže nie je vhodný pre mnoho typov obalov horúcich potravín a jednorazových nádob.Výskum Dr. Wanga by mohol byť prelomovou technológiou, pretože jeho prototyp PLA pohára je pevný, priehľadný a dokáže udržať vriacu vodu.
Tím prehodnotil komplexnú štruktúru plastu PLA na molekulárnej úrovni, aby sa dosiahla tepelná odolnosť a ťažnosť.Tento materiál sa skladá z reťazových molekúl spojených ako špagety, ktoré sú navzájom prepletené.Aby to bol silný termoplast, výskumníci museli zabezpečiť, aby kryštalizácia nenarušila štruktúru väzby.Interpretuje si to skôr ako príležitosť zobrať všetky rezance naraz pomocou páru paličiek, než ako pár rezancov, ktoré zo zvyšku skĺznu.
Ich prototyp plastového pohára PLA dokáže zadržať vodu bez toho, aby sa rozložil, zmrštil alebo sa stal nepriehľadným.Tieto šálky možno použiť ako ekologickejšiu alternatívu kávy alebo čaju.
Čas odoslania: feb-08-2023