Ein Forscherteam hat einen passenden Polyurethanschaum aus Algenöl entwickelt
Die Studie wurde in Zusammenarbeit zwischen durchgeführtUniversity of California, San Diego und Algenesis Materials, ein junges Unternehmen für Materialwissenschaft und -technologie. Das Projekt wurde von der Doktorandin Natasha Gunawan aus den Labors der Professoren Michael Burkart (Abteilung Physik) und Stephen Mayfield (Abteilung Biowissenschaften) sowie Marissa Tessman von Algenesis geleitet. Dies ist das Neueste aus einer Reihe neuerer Forschungspublikationen, die laut Burkart gemeinsam eine vollständige Lösung des Kunststoffproblems bieten - zumindest für Polyurethane (PU).
Das Dokument zeigt, dass wir Schaum habenkommerzielle Qualität, die sich in seiner natürlichen Umgebung zersetzt. Nach Hunderten von Formulierungen haben wir endlich eine Formulierung erreicht, die den kommerziellen Spezifikationen entspricht. Diese Schäume sind zu 52% biobasiert - am Ende werden wir 100% erreichen.
Stephen Mayfield, Abteilung für Biowissenschaften, University of California, San Diego
Neben der Entwicklung der richtigen SchaumformulierungIn kommerzieller Qualität arbeiteten die Forscher mit Algenesis zusammen, um den Schuh nicht nur herzustellen, sondern auch zu zersetzen. Wissenschaftler haben gezeigt, dass kommerzielle Produkte wie Polyester, Biokunststoffe (PLA) und Kunststoffe mit fossilen Brennstoffen (PET) biologisch abbaubar sein können, jedoch nur im Rahmen von Labortests oder industrieller Kompostierung.
Handelsübliche biologisch abbaubare Hausschuhe. Bildnachweis: Stephen Mayfield, Universität von Kalifornien, San Diego
In der Tat haben Wissenschaftler Polyurethane neu entwickeltmit Biomonomeren von Grund auf neu, um den hohen Anforderungen an Schuhmaterialien gerecht zu werden und gleichzeitig eine chemische Zusammensetzung beizubehalten, die für den biologischen Abbau geeignet ist. Algen erwiesen sich als eines der Monomere. Auf der Grundlage solcher Materialien haben Wissenschaftler spezielle biologisch abbaubare Schäume als Alternative zu Polyurethan entwickelt.
Testen der Schäume durch Eintauchen in traditionellen Kompostund Boden stellte das Team fest, dass sich die Materialien bereits nach 16 Wochen zersetzten. Während der Zersetzungsperiode haben die Wissenschaftler jedes Molekül gemessen, das aus den biologisch abbaubaren Materialien freigesetzt wurde, um jegliche Toxizität zu berücksichtigen. Sie identifizierten auch Organismen, die den Schaum abbauen.
Fußstütze aus Hausschuhen aus der Form gezogen. Bildnachweis: Stephen Mayfield, Universität von Kalifornien, San Diego
Biologisch abbaubare PU-Würfel innerhalb von 12 Wochen.Der Abbau wurde anhand von A) Änderung des Aussehens, B) Würfelmasse und C) maximaler Kraft bei 50 % Kompressionskraftabweichung (CFD) analysiert. Fehlerbalken zeigen Stichprobenstandardabweichungen der drei Messungen. Für Kompost- und Bodenmasseverlust p <0,01 und für Kompost- und Boden-CFD p <0,01 (Tabelle 2 im veröffentlichten Artikel). Bildnachweis: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Vollständig recycelbarKommerzielle Produkte sind der nächste Schritt in der laufenden Mission der Wissenschaftler, aktuelle Probleme bei der Herstellung und Entsorgung von Kunststoffabfällen zu lösen. Wenn sie nicht gelöst werden, werden bis 2050 96 Milliarden Tonnen Kunststoff auf Mülldeponien oder in die Umwelt freigesetzt.
Lesen Sie auch
Wissenschaftler haben vielleicht fast verstanden, wie unser Planet bewohnbar wurde
Sehen Sie, was Hubbles Nachfolger im Weltraum sehen kann. Webb Teleskop Übersicht
Forscher finden heraus, wie Parasiten gelernt haben, ohne Sauerstoff zu leben