Tutkijaryhmä on kehittänyt leväöljystä valmistettua polyuretaanivaahtoa sopivaksi
Tutkimus toteutettiin yhteistyössäKalifornian yliopisto, San Diego ja Algenesis Materials, aloittava materiaalitieteellinen ja teknologiayritys. Projektia johti jatko-opiskelija Natasha Gunawan professoreiden Michael Burkartin (fysiikkaosasto) ja Stephen Mayfieldin (biotieteiden osasto) ja Marissa Tessman laboratorioista Algenesisistä. Se on viimeisin viimeaikaisten tutkimusjulkaisujen sarjassa, joka Burkartin mukaan tarjoaa kokonaisen ratkaisun muoviongelmiin - ainakin polyuretaanien (PU) kohdalla.
Asiakirja osoittaa, että meillä on vaahtoakaupallinen laatu, joka hajoaa sen luonnollisessa ympäristössä. Satojen formulaatioiden jälkeen olemme vihdoin saavuttaneet formulaation, joka täyttää kaupalliset vaatimukset. Nämä vaahdot ovat 52% biopohjaisia - lopulta saavutamme 100%.
Stephen Mayfield, biologisten tieteiden laitos, Kalifornian yliopisto, San Diego
Oikean vaahtovalmisteen kehittämisen lisäksiKaupallisen laadun vuoksi tutkijat työskentelivät Algenesisen kanssa kengän luomisen lisäksi myös sen hajottamiseksi. Tutkijat ovat osoittaneet, että kaupalliset tuotteet, kuten polyesterit, biomuovit (PLA) ja fossiilisten polttoaineiden muovit (PET), voivat olla biohajoavia, mutta vain laboratoriokokeiden tai teollisen kompostoinnin yhteydessä.
Kaupalliset biohajoavat tossut. Luotto: Stephen Mayfield, Kalifornian yliopisto, San Diego
Itse asiassa tutkijat ovat kehittäneet polyuretaaneja uudelleenbiomonomeerien kanssa alusta alkaen kengänmateriaaleille asetettujen korkeiden vaatimusten täyttämiseksi, samalla kun teoreettisesti ylläpidetään kemiallista koostumusta, joka soveltuu biohajoavuuteen. Levät osoittautuivat yhdeksi monomeereistä. Juuri tällaisten materiaalien perusteella tutkijat ovat luoneet erityisiä biohajoavia vaahtoja vaihtoehtona polyuretaanille.
Testataan vaahdot upottamalla ne perinteiseen kompostiinja maaperän, ryhmä havaitsi, että materiaalit olivat hajonneet vain 16 viikon kuluttua. Hajoamisjakson aikana tutkijat mahdollisen toksisuuden huomioon ottamiseksi mittasivat jokaisen biohajoavista materiaaleista vapautuneen molekyylin. He tunnistivat myös vaahtoa hajottavat organismit.
Muotista vedetyt tossut valmistettu jalkatuki. Luotto: Stephen Mayfield, Kalifornian yliopisto, San Diego
Biohajoavat PU-kuutiot 12 viikossa.Hajoaminen analysoitiin käyttämällä A) ulkonäön muutosta, B) kuution massaa ja C) maksimivoimaa 50 %:n puristusvoimapoikkeamalla (CFD). Virhepalkit näyttävät kolmen mittauksen näytteen keskihajonnan. Kompostille ja maaperän massahäviölle p < 0,01 ja kompostille ja maaperälle CFD p < 0,01 (julkaisun taulukko 2). Luotto: Stephen Mayfield, Kalifornian yliopisto, San Diego
Täysin kierrätettäväkaupalliset tuotteet ovat seuraava askel tutkijoiden jatkuvassa tehtävässä ratkaista muovijätteiden tuotannon ja käsittelyn nykyiset ongelmat. Jos niitä ei ratkaista, vuoteen 2050 mennessä tämä johtaa 96 miljardin tonnin muovipäästöihin kaatopaikoille tai ympäristöön.
Lue myös
Tutkijat ovat ehkä ymmärtäneet kuinka planeettamme tuli asuttavaksi
Katso mitä Hubblen seuraaja voi nähdä avaruudessa. Webb-kaukoputken yleiskatsaus
Tutkijat selvittävät, kuinka loiset oppivat elämään ilman happea