Saksa ja Hollandi teadlased uurivad uusi keskkonnasõbralikke lahendusi.PLAmaterjalid. Eesmärk on arendada jätkusuutlikke materjale optiliste rakenduste jaoks, näiteks autode esituled, läätsed, peegeldavad plastid või valgusjuhikud. Praegu on need tooted üldiselt valmistatud polükarbonaadist või PMMA-st.
Teadlased tahavad leida biopõhist plastikut autode esitulede valmistamiseks. Selgub, et polüpiimhape on sobiv kandidaatmaterjal.
Selle meetodi abil on teadlased lahendanud mitu traditsiooniliste plastidega seotud probleemi: esiteks saab taastuvatele ressurssidele tähelepanu pööramine tõhusalt leevendada toornafta survet plastmassitööstusele; teiseks saab see vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid; kolmandaks hõlmab see kogu materjali elutsükli arvessevõtmist.
„Polüpiimhappel pole mitte ainult jätkusuutlikkuse eeliseid, vaid sellel on ka väga head optilised omadused ja seda saab kasutada elektromagnetlainete nähtavas spektris,“ ütleb dr Klaus Huber, Saksamaa Paderborni ülikooli professor.
Praegu on üks raskusi, millega teadlased tegelevad, polüpiimhappe kasutamine LED-idega seotud valdkondades. LED on tuntud kui tõhus ja keskkonnasõbralik valgusallikas. „Eriti nõudlikud on optilised materjalid äärmiselt pika eluea ja nähtava kiirguse, näiteks LED-lampide sinise valguse tõttu,“ selgitab Huber. Seetõttu tuleb kasutada äärmiselt vastupidavaid materjale. Probleem on selles, et PLA muutub umbes 60 kraadi juures pehmeks. LED-lambid võivad aga töötamise ajal ulatuda kuni 80 kraadini.
Teine keeruline probleem on polüpiimhappe kristalliseerumine. Polüpiimhape moodustab umbes 60-kraadise nurga all kristalliite, mis hägustavad materjali. Teadlased tahtsid leida viisi, kuidas seda kristalliseerumist vältida või muuta kristalliseerumisprotsessi paremini kontrollitavaks – nii, et moodustunud kristalliitide suurus ei mõjutaks valgust.
Paderborni laboris määrasid teadlased esmalt polüpiimhappe molekulaarsed omadused, et muuta materjali omadusi, eriti selle sulamisastet ja kristalliseerumist. Huber vastutab selle uurimise eest, mil määral lisandid ehk kiirgusenergia saavad materjalide omadusi parandada. „Ehitasime spetsiaalselt selleks väikese nurga all valguse hajumise süsteemi, et uurida kristallide moodustumise või sulamise protsesse – protsesse, millel on oluline mõju optilisele funktsioonile,“ ütles Huber.
Lisaks teaduslikele ja tehnilistele teadmistele võiks projekt pärast elluviimist tuua märkimisväärset majanduslikku kasu. Meeskond loodab oma esimese vastustelehe esitada 2022. aasta lõpuks.
Postituse aeg: 09.11.2022