Német és holland tudósok kutatnak új, környezetbarát megoldásokat.PLAanyagok. A cél fenntartható anyagok fejlesztése optikai alkalmazásokhoz, például autóipari fényszórókhoz, lencsékhez, fényvisszaverő műanyagokhoz vagy fényvezetőkhöz. Jelenleg ezek a termékek általában polikarbonátból vagy PMMA-ból készülnek.
A tudósok bioalapú műanyagot szeretnének találni autófényszórók gyártásához. Kiderült, hogy a polilaktinsav alkalmas anyagjelölt.
Ezzel a módszerrel a tudósok számos, a hagyományos műanyagokkal kapcsolatos problémát oldottak meg: először is, a megújuló erőforrásokra való figyelem hatékonyan enyhítheti a nyersolaj műanyagiparra nehezedő nyomását; másodszor, csökkentheti a szén-dioxid-kibocsátást; harmadszor, ez magában foglalja az anyag teljes életciklusának figyelembevételét.
„A politejsav nemcsak a fenntarthatóság szempontjából előnyös, hanem nagyon jó optikai tulajdonságokkal is rendelkezik, és az elektromágneses hullámok látható spektrumában is használható” – mondja Dr. Klaus Huber, a németországi Paderborni Egyetem professzora.
Jelenleg az egyik nehézség, amelyet a tudósok leküzdenek, a politejsav alkalmazása a LED-ekkel kapcsolatos területeken. A LED hatékony és környezetbarát fényforrásként ismert. „Különösen a rendkívül hosszú élettartam és a látható sugárzás, például a LED-lámpák kék fénye, támaszt magas követelményeket az optikai anyagokkal szemben” – magyarázza Huber. Ezért kell rendkívül tartós anyagokat használni. A probléma a következő: a PLA körülbelül 60 fokon meglágyul. A LED-lámpák azonban működés közben akár 80 fokos hőmérsékletet is elérhetnek.
Egy másik kihívást jelentő nehézség a politejsav kristályosodása. A politejsav körülbelül 60 fokban kristályokat képez, amelyek elmossák az anyagot. A tudósok megpróbáltak megoldást találni ennek a kristályosodásnak az elkerülésére; vagy a kristályosodási folyamat szabályozhatóbbá tételére – hogy a képződő kristályok mérete ne befolyásolja a fényt.
A paderborni laboratóriumban a tudósok először a politejsav molekuláris tulajdonságait határozták meg, hogy megváltoztassák az anyag tulajdonságait, különösen az olvadási állapotát és a kristályosodását. Huber feladata annak vizsgálata, hogy az adalékanyagok, vagyis a sugárzási energia milyen mértékben javíthatja az anyagok tulajdonságait. „Kifejezetten erre a célra építettünk egy kis szögű fényszórási rendszert a kristályképződés vagy az olvadási folyamatok tanulmányozására, amelyek jelentős hatással vannak az optikai funkcióra” – mondta Huber.
A tudományos és műszaki ismeretek mellett a projekt jelentős gazdasági előnyökkel is járhat a megvalósítás után. A csapat várhatóan 2022 végére adja át az első válaszlapját.
Közzététel ideje: 2022. november 9.