Oamenii de știință din Germania și Olanda cercetează noi metode ecologicePLAmateriale. Scopul este de a dezvolta materiale sustenabile pentru aplicații optice, cum ar fi farurile auto, lentilele, materialele plastice reflectorizante sau ghidajele de lumină. Deocamdată, aceste produse sunt în general fabricate din policarbonat sau PMMA.
Oamenii de știință vor să găsească un plastic biologic pentru fabricarea farurilor auto. Se pare că acidul polilactic este un material candidat potrivit.
Prin această metodă, oamenii de știință au rezolvat mai multe probleme cu care se confruntă materialele plastice tradiționale: în primul rând, îndreptarea atenției către resursele regenerabile poate atenua eficient presiunea cauzată de țiței asupra industriei materialelor plastice; în al doilea rând, poate reduce emisiile de dioxid de carbon; în al treilea rând, aceasta implică luarea în considerare a întregului ciclu de viață al materialului.
„Acidul polilactic nu numai că are avantaje în ceea ce privește sustenabilitatea, dar are și proprietăți optice foarte bune și poate fi utilizat în spectrul vizibil al undelor electromagnetice”, spune dr. Klaus Huber, profesor la Universitatea din Paderborn, Germania.
În prezent, una dintre dificultățile pe care oamenii de știință le depășesc este aplicarea acidului polilactic în domeniile legate de LED-uri. LED-ul este cunoscut ca o sursă de lumină eficientă și ecologică. „În special, durata de viață extrem de lungă și radiațiile vizibile, cum ar fi lumina albastră a lămpilor LED, impun cerințe mari materialelor optice”, explică Huber. De aceea, trebuie utilizate materiale extrem de durabile. Problema este: PLA devine moale la aproximativ 15 grade Celsius. Cu toate acestea, lămpile LED pot atinge temperaturi de până la 27 de grade Celsius în timpul funcționării.
O altă dificultate este cristalizarea acidului polilactic. Acidul polilactic formează cristalite la aproximativ 60 de grade, care estompează materialul. Oamenii de știință au vrut să găsească o modalitate de a evita această cristalizare sau de a face procesul de cristalizare mai controlabil - astfel încât dimensiunea cristalitelor formate să nu afecteze lumina.
În laboratorul din Paderborn, oamenii de știință au determinat mai întâi proprietățile moleculare ale acidului polilactic pentru a modifica proprietățile materialului, în special starea sa de topire și cristalizarea. Huber este responsabil pentru investigarea măsurii în care aditivii, sau energia radiației, pot îmbunătăți proprietățile materialelor. „Am construit un sistem de împrăștiere a luminii la unghiuri mici special pentru a studia procesele de formare sau topire a cristalelor, procese care au un impact semnificativ asupra funcției optice”, a spus Huber.
Pe lângă cunoștințele științifice și tehnice, proiectul ar putea aduce beneficii economice semnificative după implementare. Echipa se așteaptă să predea prima foaie de răspunsuri până la sfârșitul anului 2022.
Data publicării: 09 noiembrie 2022