Biokunststoffe sind Kunststoffmaterialien, die aus Biomasse anstelle von Erdöl und Erdgas hergestellt werden.Sie sind umweltfreundlicher, aber tendenziell weniger haltbar und flexibel als herkömmliche Kunststoffe.Sie sind auch weniger stabil, wenn sie Hitze ausgesetzt werden.
Glücklicherweise haben Wissenschaftler der University of Akron (UA) eine Lösung für dieses letzte Manko gefunden, indem sie über die Möglichkeiten von Biokunststoffen hinausgegangen sind.Ihre Entwicklung könnte in Zukunft einen wesentlichen Beitrag zur Nachhaltigkeit von Kunststoffen leisten.
Shi-Qing Wang, PhD-Labor an der UA, entwickelt effiziente Strategien zur Umwandlung spröder Polymere in starre und flexible Materialien.Die neueste Entwicklung des Teams ist ein Becher-Prototyp aus Polymilchsäure (PLA), der ultrastark und transparent ist und nicht schrumpft oder sich verformt, wenn er mit kochendem Wasser gefüllt wird.
Plastik ist aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken, aber das meiste davon ist nicht recycelbar und landet daher auf Mülldeponien.Einige vielversprechende biologisch abbaubare/kompostierbare Alternativen wie PLA sind oft nicht stark genug, um traditionelle Polymere auf Basis fossiler Brennstoffe wie Polyethylenterephthalat (PET) zu ersetzen, da diese nachhaltigen Materialien sehr knusprig sind.
PLA ist eine beliebte Form von Biokunststoff, der in Verpackungen und Utensilien verwendet wird, da es günstig in der Herstellung ist.Bevor Wangs Labor dies tat, war die Verwendung von PLA begrenzt, da es hohen Temperaturen nicht standhalten konnte.Deshalb könnte diese Forschung ein Durchbruch für den PLA-Markt sein.
Dr. Ramani Narayan, renommierter Biokunststoffwissenschaftler und emeritierter Professor an der Michigan State University, sagte:
PLA ist das weltweit führende 100 % biologisch abbaubare und vollständig kompostierbare Polymer.Aber es hat eine geringe Schlagfestigkeit und eine niedrige Wärmeformbeständigkeit.Es erweicht und zerfällt strukturell bei etwa 140 Grad F, was es für viele Arten von Verpackungen für heiße Lebensmittel und Einwegbehälter ungeeignet macht.Dr. Wangs Forschung könnte eine bahnbrechende Technologie sein, da sein Prototyp aus PLA-Becher stark und transparent ist und kochendes Wasser aufnehmen kann.
Das Team überdachte die komplexe Struktur von PLA-Kunststoff auf molekularer Ebene, um Hitzebeständigkeit und Duktilität zu erreichen.Dieses Material besteht aus Kettenmolekülen, die wie Spaghetti miteinander verbunden und miteinander verflochten sind.Um ein starker Thermoplast zu sein, mussten die Forscher sicherstellen, dass die Kristallisation die Webstruktur nicht stört.Er interpretiert dies als Gelegenheit, alle Nudeln auf einmal mit einem Paar Essstäbchen aufzuheben, anstatt ein paar Nudeln, die vom Rest rutschen.
Ihr PLA-Kunststoffbecher-Prototyp kann Wasser aufnehmen, ohne sich zu zersetzen, zu schrumpfen oder undurchsichtig zu werden.Diese Becher können als umweltfreundlichere Alternative zu Kaffee oder Tee verwendet werden.
Postzeit: 08.02.2023