ביו-פלסטיק הם חומרים פלסטיים העשויים מביומסה במקום נפט גולמי וגז טבעי.הם ידידותיים יותר לסביבה אך נוטים להיות פחות עמידים וגמישים מפלסטיק מסורתי.הם גם פחות יציבים כשהם נחשפים לחום.
למרבה המזל, מדענים מאוניברסיטת אקרון (UA) מצאו פתרון לחסרון האחרון הזה על ידי מעבר ליכולות של ביו-פלסטיק.פיתוחם עשוי לתרום תרומה משמעותית לקיימות של פלסטיק בעתיד.
Shi-Qing Wang, מעבדת דוקטורט ב-UA, מפתחת אסטרטגיות יעילות להמרת פולימרים שבירים לחומרים קשיחים וגמישים.הפיתוח האחרון של הצוות הוא אב טיפוס של גביע חומצה פולילקטית (PLA) שהוא חזק במיוחד, שקוף, ולא יתכווץ או יתעוות כאשר הוא מלא במים רותחים.
הפלסטיק הפך לחלק בלתי נפרד מחיי היום-יום שלנו, אך רובו אינו ניתן למיחזור ולכן מצטבר במזבלות.כמה חלופות מתכלות/ניתנות לקומפוסטציה מבטיחות כמו PLA לרוב אינן חזקות מספיק כדי להחליף פולימרים מבוססי דלק מאובנים מסורתיים כמו פוליאתילן טרפתלט (PET) מכיוון שהחומרים בני הקיימא הללו פריכים מאוד.
PLA הוא צורה פופולרית של ביו-פלסטיק המשמשת באריזות ובכלים מכיוון שהוא זול לייצור.לפני שהמעבדה של וואנג עשתה זאת, השימוש ב-PLA היה מוגבל מכיוון שהוא לא עמד בטמפרטורות גבוהות.זו הסיבה שהמחקר הזה יכול להוות פריצת דרך לשוק ה-PLA.
ד"ר Ramani Narayan, מדען ביו-פלסטיק ידוע ופרופסור אמריטוס באוניברסיטת מישיגן סטייט, אמר:
PLA הוא הפולימר המוביל בעולם 100% מתכלה וניתן לקומפוסטציה מלאה.אבל יש לו חוזק השפעה נמוך וטמפרטורת עיוות חום נמוכה.הוא מתרכך ומתפרק מבחינה מבנית בכ-140 מעלות פרנהייט, מה שהופך אותו לא מתאים לסוגים רבים של אריזות מזון חם ומכלים חד פעמיים.המחקר של ד"ר וואנג עשוי להיות טכנולוגיה פורצת דרך מכיוון שכוס ה-PLA שלו חזקה, שקופה ויכולה להחזיק מים רותחים.
הצוות חשב מחדש על המבנה המורכב של פלסטיק PLA ברמה המולקולרית כדי להשיג עמידות בחום וגמישות.חומר זה מורכב ממולקולות שרשרת המחוברות זו לזו כמו ספגטי, שזורות זו בזו.כדי להיות תרמופלסטי חזק, החוקרים היו צריכים להבטיח שהתגבשות לא תשבש את מבנה האריגה.הוא מפרש זאת כהזדמנות להרים את כל האטריות בבת אחת עם זוג מקלות אכילה, ולא כמה אטריות שמחליקות מהשאר.
אב-טיפוס כוס הפלסטיק PLA שלהם יכול להחזיק מים מבלי להתפרק, להתכווץ או להיות אטום.כוסות אלו יכולות לשמש כחלופה ידידותית יותר לסביבה לקפה או תה.
זמן פרסום: פברואר 08-2023