Bioplastics zijn plastic materialen gemaakt van biomassa in plaats van ruwe olie en aardgas.Ze zijn milieuvriendelijker, maar zijn over het algemeen minder duurzaam en flexibel dan traditionele kunststoffen.Ze zijn ook minder stabiel bij blootstelling aan hitte.
Gelukkig hebben wetenschappers van de Universiteit van Akron (UA) een oplossing gevonden voor deze laatste tekortkoming door verder te gaan dan de mogelijkheden van bioplastics.Hun ontwikkeling zou in de toekomst een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan de duurzaamheid van kunststoffen.
Shi-Qing Wang, PhD-lab aan de UA, ontwikkelt efficiënte strategieën voor het omzetten van brosse polymeren in stijve en flexibele materialen.De nieuwste ontwikkeling van het team is een prototype van een polymelkzuur (PLA) beker die ultrasterk en transparant is en niet krimpt of vervormt als hij gevuld wordt met kokend water.
Plastic is een integraal onderdeel geworden van ons dagelijks leven, maar het meeste is niet recyclebaar en hoopt zich daarom op op stortplaatsen.Sommige veelbelovende biologisch afbreekbare/composteerbare alternatieven zoals PLA zijn vaak niet sterk genoeg om traditionele op fossiele brandstoffen gebaseerde polymeren zoals polyethyleentereftalaat (PET) te vervangen, omdat deze duurzame materialen erg knapperig zijn.
PLA is een populaire vorm van bioplastic die wordt gebruikt in verpakkingen en gebruiksvoorwerpen omdat het goedkoop te produceren is.Voordat het laboratorium van Wang dit deed, was het gebruik van PLA beperkt omdat het niet bestand was tegen hoge temperaturen.Daarom zou dit onderzoek een doorbraak kunnen betekenen voor de PLA-markt.
Dr. Ramani Narayan, gerenommeerd wetenschapper op het gebied van bioplastics en emeritus hoogleraar aan de Michigan State University, zei:
PLA is 's werelds toonaangevende 100% biologisch afbreekbare en volledig composteerbare polymeer.Maar het heeft een lage slagvastheid en een lage warmtevervormingstemperatuur.Het wordt zacht en breekt structureel af bij ongeveer 140 graden F, waardoor het ongeschikt is voor vele soorten warme voedselverpakkingen en wegwerpverpakkingen.Het onderzoek van Dr. Wang zou een technologische doorbraak kunnen zijn, omdat zijn prototype PLA-beker sterk en transparant is en kokend water kan bevatten.
Het team heroverwoog de complexe structuur van PLA-plastic op moleculair niveau om hittebestendigheid en ductiliteit te bereiken.Dit materiaal bestaat uit kettingmoleculen die als spaghetti aan elkaar zijn gebonden, met elkaar verweven.Om een sterke thermoplast te zijn, moesten de onderzoekers ervoor zorgen dat kristallisatie de weefstructuur niet verstoorde.Hij interpreteert dit als een kans om alle noedels tegelijk op te pakken met een paar eetstokjes, in plaats van een paar noedels die van de rest glijden.
Hun prototype van een PLA-plastic beker kan water vasthouden zonder te ontbinden, te krimpen of ondoorzichtig te worden.Deze bekers kunnen worden gebruikt als een milieuvriendelijker alternatief voor koffie of thee.
Posttijd: 08-02-2023