Et team af forskere har udviklet polyurethanskum lavet af algeolie til at passe
Undersøgelsen blev udført i samarbejde mellemUniversity of California, San Diego og Algenesis Materials, et nyskabende materiale inden for videnskab og teknologi. Projektet blev ledet af kandidatstuderende Natasha Gunawan fra laboratorierne til professorerne Michael Burkart (fysikafdelingen) og Stephen Mayfield (afdeling biologiske videnskaber) og Marissa Tessman fra Algenesis. Dette er den seneste i en række nyere forskningspublikationer, der samlet, Burkart siger, tilbyder en komplet løsning på plastproblemet - i det mindste for polyurethaner (PU).
Dokumentet viser, at vi har skumkommerciel kvalitet, der nedbrydes i dets naturlige miljø. Efter hundreder af formuleringer har vi endelig nået en formulering, der opfylder kommercielle specifikationer. Disse skum er 52% biobaserede - i sidste ende opnår vi 100%.
Stephen Mayfield, Institut for Biologiske Videnskaber, University of California, San Diego
Ud over at udvikle den korrekte skumformuleringkommerciel kvalitet arbejdede forskerne med Algenesis ikke kun for at skabe skoen, men også for at nedbryde den. Forskere har tydeligt demonstreret, at kommercielle produkter som polyestere, bioplaster (PLA) og fossilt brændstofplast (PET) kan være biologisk nedbrydelige, men kun i forbindelse med laboratorietest eller industriel kompostering.
Biologisk nedbrydelige hjemmesko i kommerciel kvalitet. Kredit: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Faktisk har forskere genudviklet polyurethanermed biomonomerer fra bunden for at imødekomme de høje krav til skomaterialer, mens de teoretisk opretholder en kemisk sammensætning, der er egnet til biologisk nedbrydning. Alger viste sig at være en af monomererne. Det er på basis af sådanne materialer, at forskere har skabt specielt biologisk nedbrydelige skum som et alternativ til polyurethan.
Test af skummet ved at nedsænke dem i traditionel kompostog jord fandt holdet, at materialerne var nedbrudt efter kun 16 uger. I løbet af nedbrydningsperioden, for at tage højde for enhver toksicitet, målte forskerne hvert molekyle frigivet fra de biologisk nedbrydelige materialer. De identificerede også organismer, der nedbrød skummet.
Fodstøtte lavet af hjemmesko trukket ud af formen. Kredit: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Biologisk nedbrydelige PU-terninger inden for 12 uger.Nedbrydning blev analyseret ved hjælp af A) ændring i udseende, B) terningmasse og C) maksimal kraft ved 50 % kompressionskraftafvigelse (CFD). Fejlbjælker viser prøvestandardafvigelser for de tre målinger. For kompost og jordmassetab p < 0,01, og for kompost og jord CFD p < 0,01 (tabel 2 i det offentliggjorte papir). Kredit: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Fuldt genanvendeligtkommercielle produkter er det næste skridt i forskernes løbende mission om at løse aktuelle problemer i produktion og håndtering af plastaffald. Hvis de ikke behandles, vil dette inden 2050 føre til frigivelse af 96 milliarder tons plast på lossepladser eller i miljøet.
Læs også
Forskere er måske kommet tæt på at forstå, hvordan vores planet blev beboelig
Se hvad Hubbles efterfølger kan se i rummet. Webb-teleskopoversigt
Forskere finder ud af, hvordan parasitter lærte at leve uden ilt