Forskere fra Tyskland og Nederland forsker på nye miljøvennligePLAmaterialer. Målet er å utvikle bærekraftige materialer for optiske applikasjoner som billykter, linser, reflekterende plast eller lysledere. Foreløpig er disse produktene vanligvis laget av polykarbonat eller PMMA.
Forskere ønsker å finne en biobasert plast for å lage billykter. Det viser seg at polymelkesyre er et passende kandidatmateriale.
Gjennom denne metoden har forskere løst flere problemer som tradisjonell plast står overfor: for det første kan det å rette oppmerksomheten mot fornybare ressurser effektivt lindre presset forårsaket av råolje på plastindustrien; for det andre kan det redusere karbondioksidutslipp; og for det tredje innebærer dette å ta hensyn til hele materialets livssyklus.
«Polymelkesyre har ikke bare fordeler når det gjelder bærekraft, den har også svært gode optiske egenskaper og kan brukes i det synlige spekteret av elektromagnetiske bølger», sier dr. Klaus Huber, professor ved Universitetet i Paderborn i Tyskland.
For tiden er en av vanskelighetene som forskere overvinner bruken av polymelkesyre innen LED-relaterte felt. LED er kjent som en effektiv og miljøvennlig lyskilde. «Spesielt den ekstremt lange levetiden og den synlige strålingen, som det blå lyset fra LED-lamper, stiller høye krav til de optiske materialene», forklarer Huber. Derfor må man bruke ekstremt slitesterke materialer. Problemet er: PLA blir mykt ved rundt 60 grader. LED-lys kan imidlertid nå temperaturer på opptil 80 grader under drift.
En annen utfordrende utfordring er krystalliseringen av polymelkesyre. Polymelkesyre danner krystallitter ved rundt 60 grader, noe som gjør materialet uklart. Forskerne ønsket å finne en måte å unngå denne krystalliseringen på, eller å gjøre krystalliseringsprosessen mer kontrollerbar – slik at størrelsen på krystallittene som dannes ikke ville påvirke lyset.
I Paderborn-laboratoriet bestemte forskerne først de molekylære egenskapene til polymelkesyre for å endre materialets egenskaper, spesielt smeltetilstanden og krystalliseringen. Huber er ansvarlig for å undersøke i hvilken grad tilsetningsstoffer, eller strålingsenergi, kan forbedre materialenes egenskaper. «Vi bygde et lysspredningssystem med liten vinkel spesielt for dette for å studere krystalldannelse eller smelteprosesser, prosesser som har en betydelig innvirkning på den optiske funksjonen», sa Huber.
I tillegg til vitenskapelig og teknisk kunnskap kan prosjektet gi betydelige økonomiske fordeler etter implementering. Teamet forventer å levere sitt første svarskjema innen utgangen av 2022.
Publisert: 09. november 2022