Znanstveniki iz Nemčije in Nizozemske raziskujejo nove okolju prijaznePLAmateriali. Cilj je razviti trajnostne materiale za optične aplikacije, kot so avtomobilski žarometi, leče, odsevne plastike ali svetlobni vodniki. Zaenkrat so ti izdelki običajno izdelani iz polikarbonata ali PMMA.
Znanstveniki želijo najti biološko plastiko za izdelavo avtomobilskih žarometov. Izkazalo se je, da je polimlečna kislina primeren kandidat za to.
S to metodo so znanstveniki rešili več težav, s katerimi se sooča tradicionalna plastika: prvič, preusmeritev pozornosti na obnovljive vire lahko učinkovito zmanjša pritisk, ki ga surova nafta povzroča na industrijo plastike; drugič, lahko zmanjša emisije ogljikovega dioksida; tretjič, to vključuje upoštevanje celotnega življenjskega cikla materiala.
»Polilaktična kislina nima le prednosti v smislu trajnosti, temveč ima tudi zelo dobre optične lastnosti in se lahko uporablja v vidnem spektru elektromagnetnih valov,« pravi dr. Klaus Huber, profesor na Univerzi v Paderbornu v Nemčiji.
Trenutno je ena od težav, ki jih znanstveniki premagujejo, uporaba polilaktične kisline na področjih, povezanih z LED diodami. LED diode so znane kot učinkovit in okolju prijazen vir svetlobe. »Predvsem izjemno dolga življenjska doba in vidno sevanje, kot je modra svetloba LED svetilk, postavljata visoke zahteve za optične materiale,« pojasnjuje Huber. Zato je treba uporabljati izjemno trpežne materiale. Težava je v tem, da PLA postane mehak pri približno 15 stopinjah Celzija. Vendar pa lahko LED luči med delovanjem dosežejo temperature do 27 stopinj Celzija.
Druga zahtevna težava je kristalizacija polimlečne kisline. Polimlečna kislina pri približno 60 stopinjah tvori kristalite, ki zameglijo material. Znanstveniki so želeli najti način, kako se izogniti tej kristalizaciji ali pa narediti proces kristalizacije bolj nadzorovan – tako da velikost nastalih kristalitov ne bi vplivala na svetlobo.
V laboratoriju v Paderbornu so znanstveniki najprej določili molekularne lastnosti polilaktične kisline, da bi spremenili lastnosti materiala, zlasti njegovo tališče in kristalizacijo. Huber je odgovoren za raziskovanje, v kolikšni meri lahko dodatki ali sevalna energija izboljšajo lastnosti materialov. »Posebej za to smo zgradili sistem za sipanje svetlobe pod majhnim kotom, da bi preučili procese nastajanja kristalov ali taljenja, procese, ki pomembno vplivajo na optično delovanje,« je dejal Huber.
Poleg znanstvenega in tehničnega znanja bi lahko projekt po izvedbi prinesel znatne gospodarske koristi. Ekipa pričakuje, da bo prvi izpitni list predala do konca leta 2022.
Čas objave: 9. november 2022