Zinātnieki no Vācijas un Nīderlandes pēta jaunus videi draudzīgusPLAmateriāli. Mērķis ir izstrādāt ilgtspējīgus materiālus optiskām lietojumprogrammām, piemēram, automašīnu lukturiem, lēcām, atstarojošām plastmasām vai gaismas vadotnēm. Pašlaik šie produkti parasti ir izgatavoti no polikarbonāta vai PMMA.
Zinātnieki vēlas atrast bioloģiskas izcelsmes plastmasu automašīnu priekšējo lukturu ražošanai. Izrādās, ka polipienskābe ir piemērots materiāls.
Ar šo metodi zinātnieki ir atrisinājuši vairākas problēmas, ar kurām saskaras tradicionālā plastmasa: pirmkārt, pievēršot uzmanību atjaunojamiem resursiem, var efektīvi mazināt naftas radīto spiedienu uz plastmasas rūpniecību; otrkārt, tas var samazināt oglekļa dioksīda emisijas; treškārt, tas ietver visa materiāla dzīves cikla ņemšanu vērā.
“Polipienskābei ir ne tikai priekšrocības ilgtspējības ziņā, bet tai ir arī ļoti labas optiskās īpašības un to var izmantot elektromagnētisko viļņu redzamajā spektrā,” saka Dr. Klauss Hubers, Paderbornas Universitātes profesors Vācijā.
Pašlaik viena no grūtībām, ko zinātnieki pārvar, ir polipienskābes izmantošana LED jomās. LED ir pazīstams kā efektīvs un videi draudzīgs gaismas avots. "Īpaši augstas prasības optiskajiem materiāliem rada ārkārtīgi ilgais kalpošanas laiks un redzamais starojums, piemēram, LED lampu zilā gaisma," skaidro Hūbers. Tāpēc ir jāizmanto ārkārtīgi izturīgi materiāli. Problēma ir tāda, ka PLA kļūst mīksts aptuveni 60 grādu temperatūrā. Tomēr LED spuldzes darbības laikā var sasniegt pat 80 grādu temperatūru.
Vēl viena sarežģīta problēma ir polipienskābes kristalizācija. Polipienskābe veido kristalītus aptuveni 60 grādu leņķī, kas padara materiālu izpludinātu. Zinātnieki vēlējās atrast veidu, kā izvairīties no šīs kristalizācijas vai padarīt kristalizācijas procesu kontrolējamāku — lai izveidoto kristālītu izmērs neietekmētu gaismu.
Paderbornas laboratorijā zinātnieki vispirms noteica polipienskābes molekulārās īpašības, lai mainītu materiāla īpašības, jo īpaši tā kušanas stāvokli un kristalizāciju. Hūbers ir atbildīgs par to, lai izpētītu, cik lielā mērā piedevas jeb starojuma enerģija var uzlabot materiālu īpašības. "Mēs īpaši šim nolūkam izveidojām maza leņķa gaismas izkliedes sistēmu, lai pētītu kristālu veidošanās vai kušanas procesus, procesus, kuriem ir būtiska ietekme uz optisko funkciju," sacīja Hūbers.
Papildus zinātniskajām un tehniskajām zināšanām projekts pēc tā īstenošanas varētu sniegt ievērojamus ekonomiskus ieguvumus. Komanda plāno iesniegt savu pirmo atbilžu lapu līdz 2022. gada beigām.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 9. novembris