Vokietijos ir Nyderlandų mokslininkai tiria naujus aplinkai nekenksmingusPLAmedžiagų. Tikslas – sukurti tvarias medžiagas optiniams tikslams, pavyzdžiui, automobilių priekiniams žibintams, lęšiams, atspindinčiam plastikui ar šviesos kreiptuvams. Šiuo metu šie gaminiai dažniausiai gaminami iš polikarbonato arba PMMA.
Mokslininkai nori rasti biologinio plastiko, skirto automobilių priekiniams žibintams gaminti. Pasirodo, polipieno rūgštis yra tinkama medžiaga kandidatė.
Taikydami šį metodą mokslininkai išsprendė keletą problemų, su kuriomis susiduria tradiciniai plastikai: pirma, nukreipus dėmesį į atsinaujinančius išteklius, galima veiksmingai sumažinti žalios naftos keliamą spaudimą plastiko pramonei; antra, jis gali sumažinti anglies dvideginio išmetimą; trečia, tai apima visą medžiagos gyvavimo ciklą.
„Polipieno rūgštis turi ne tik tvarumo pranašumų, bet ir labai gerų optinių savybių ir gali būti naudojama matomame elektromagnetinių bangų spektre“, – sako Paderborno universiteto (Vokietija) profesorius daktaras Klausas Huberis.
Šiuo metu vienas iš sunkumų, kurį mokslininkai įveikia, yra polipieno rūgšties taikymas su šviesos diodais susijusiose srityse. LED yra žinomas kaip efektyvus ir aplinkai nekenksmingas šviesos šaltinis. „Ypač itin ilgas tarnavimo laikas ir matoma spinduliuotė, pavyzdžiui, mėlyna LED lempų šviesa, kelia didelius reikalavimus optinėms medžiagoms“, – aiškina Huberis. Būtent todėl turi būti naudojamos itin patvarios medžiagos. Problema yra tokia: PLA tampa minkšta maždaug 60 laipsnių temperatūroje. Tačiau LED lemputės veikimo metu gali pasiekti net 80 laipsnių temperatūrą.
Kitas sudėtingas sunkumas yra polipieno rūgšties kristalizacija. Polipieno rūgštis maždaug 60 laipsnių temperatūroje sudaro kristalitus, kurie sulieja medžiagą. Mokslininkai norėjo rasti būdą, kaip išvengti šios kristalizacijos; arba kad kristalizacijos procesas būtų labiau kontroliuojamas – kad susidariusių kristalitų dydis nedarytų įtakos šviesai.
Paderborno laboratorijoje mokslininkai pirmiausia nustatė polipieno rūgšties molekulines savybes, kad pakeistų medžiagos savybes, ypač jos lydymosi būseną ir kristalizaciją. Huberis yra atsakingas už tyrimą, kokiu mastu priedai arba spinduliuotės energija gali pagerinti medžiagų savybes. "Mes sukūrėme mažo kampo šviesos sklaidos sistemą specialiai tam, kad ištirtume kristalų susidarymo ar lydymosi procesus, procesus, kurie turi didelę įtaką optinei funkcijai", - sakė Huberis.
Be mokslinių ir techninių žinių, įgyvendinus projektas galėtų duoti didelės ekonominės naudos. Pirmąjį atsakymų lapą komanda tikisi įteikti iki 2022 m. pabaigos.
Paskelbimo laikas: 2022-11-09