Вчені з Німеччини та Нідерландів досліджують нові екологічно чистіPLAматеріалів.Метою є розробка екологічно чистих матеріалів для оптичних застосувань, таких як автомобільні фари, лінзи, світловідбиваючі пластики або світловоди.На даний момент ці вироби зазвичай виготовляються з полікарбонату або ПММА.
Вчені хочуть знайти біопластик для виготовлення автомобільних фар.Виявляється, полімолочна кислота є відповідним кандидатом на матеріал.
За допомогою цього методу вчені вирішили кілька проблем, з якими стикаються традиційні пластики: по-перше, звернення уваги на відновлювані ресурси може ефективно послабити тиск, спричинений сирою нафтою на промисловість пластмас;по-друге, це може зменшити викиди вуглекислого газу;по-третє, це передбачає врахування всього життєвого циклу матеріалу.
«Полімолочна кислота має не лише переваги з точки зору стійкості, але й має дуже хороші оптичні властивості та може використовуватися у видимому спектрі електромагнітних хвиль», — каже д-р Клаус Хубер, професор Університету Падерборна в Німеччині.
В даний час однією з труднощів, яку долають вчені, є застосування полімолочної кислоти в сферах, пов’язаних зі світлодіодами.Світлодіод відомий як ефективне та екологічно чисте джерело світла.«Зокрема, надзвичайно довгий термін служби та видиме випромінювання, таке як синє світло світлодіодних ламп, висувають високі вимоги до оптичних матеріалів», — пояснює Губер.Ось чому необхідно використовувати надзвичайно міцні матеріали.Проблема полягає в тому, що PLA стає м’яким приблизно за 60 градусів.Однак під час роботи світлодіодні лампи можуть нагріватися до 80 градусів.
Ще однією складною проблемою є кристалізація полімолочної кислоти.Полімолочна кислота утворює кристаліти при температурі близько 60 градусів, які розмивають матеріал.Вчені хотіли знайти спосіб уникнути цієї кристалізації;або зробити процес кристалізації більш керованим — щоб розмір утворених кристалітів не впливав на світло.
У лабораторії Падерборна вчені вперше визначили молекулярні властивості полімолочної кислоти, щоб змінити властивості матеріалу, зокрема його стан плавлення та кристалізацію.Хубер відповідає за дослідження того, якою мірою добавки або енергія випромінювання можуть покращити властивості матеріалів.«Спеціально для цього ми створили систему розсіювання світла під малим кутом, щоб вивчати процеси формування або плавлення кристалів, процеси, які мають значний вплив на оптичні функції», — сказав Хубер.
Окрім наукових і технічних знань, проект може принести значні економічні вигоди після впровадження.Команда планує передати свій перший аркуш відповідей до кінця 2022 року.
Час публікації: 09 листопада 2022 р