Bioplast är plastmaterial gjorda av biomassa istället för råolja och naturgas.De är mer miljövänliga men tenderar att vara mindre hållbara och flexibla än traditionell plast.De är också mindre stabila när de utsätts för värme.
Lyckligtvis har forskare vid University of Akron (UA) hittat en lösning på denna sista brist genom att gå utöver bioplasternas möjligheter.Deras utveckling kan ge ett betydande bidrag till plastens hållbarhet i framtiden.
Shi-Qing Wang, doktorandlabb vid UA, utvecklar effektiva strategier för att omvandla sköra polymerer till styva och flexibla material.Teamets senaste utveckling är en prototyp av en kopp av polymjölksyra (PLA) som är extremt stark, transparent och inte kommer att krympa eller deformeras när den fylls med kokande vatten.
Plast har blivit en integrerad del av vårt dagliga liv, men det mesta är inte återvinningsbart och samlas därför på deponier.Vissa lovande biologiskt nedbrytbara/komposterbara alternativ som PLA är ofta inte tillräckligt starka för att ersätta traditionella fossilbränslebaserade polymerer som polyetylentereftalat (PET) eftersom dessa hållbara material är väldigt knapriga.
PLA är en populär form av bioplast som används i förpackningar och bruksföremål eftersom den är billig att tillverka.Innan Wangs labb gjorde detta var användningen av PLA begränsad eftersom den inte tålde höga temperaturer.Det är därför denna forskning kan bli ett genombrott för PLA-marknaden.
Dr Ramani Narayan, känd bioplastforskare och professor emeritus vid Michigan State University, sa:
PLA är världens ledande 100 % biologiskt nedbrytbara och helt komposterbara polymer.Men den har låg slaghållfasthet och låg värmeförvrängningstemperatur.Det mjuknar och bryts ner strukturellt vid cirka 140 grader F, vilket gör det olämpligt för många typer av varma matförpackningar och engångsbehållare.Dr Wangs forskning kan vara banbrytande teknologi eftersom hans prototyp PLA-kopp är stark, transparent och kan hålla kokande vatten.
Teamet tänkte om den komplexa strukturen av PLA-plast på molekylär nivå för att uppnå värmebeständighet och duktilitet.Detta material är uppbyggt av kedjemolekyler bundna tillsammans som spagetti, sammanflätade med varandra.För att vara en stark termoplast var forskarna tvungna att se till att kristallisation inte stör vävstrukturen.Han tolkar detta som ett tillfälle att plocka upp alla nudlar på en gång med ett par ätpinnar, snarare än några nudlar som glider av resten.
Deras PLA-plastkoppsprototyp kan hålla vatten utan att sönderdelas, krympa eller bli ogenomskinlig.Dessa koppar kan användas som ett mer miljövänligt alternativ till kaffe eller te.
Posttid: 2023-08-08