Une équipe de chercheurs a développé une mousse de polyuréthane à base d'huile d'algues pour s'adapter
L'étude a été réalisée en collaboration entreUniversité de Californie, San Diego, et Algenesis Materials, une jeune entreprise de science et technologie des matériaux. Le projet a été dirigé par Natasha Gunawan, doctorante, des laboratoires des professeurs Michael Burkart (Division de physique) et Stephen Mayfield (Division des sciences biologiques) et Marissa Tessman d'Algenesis. Il s'agit de la dernière d'une série de publications de recherche récentes qui, collectivement, dit Burkart, offrent une solution complète au problème des plastiques - au moins pour les polyuréthanes (PU).
Le document montre que nous avons de la moussequalité commerciale qui se décompose dans son milieu naturel. Après des centaines de formulations, nous avons enfin atteint une formulation répondant aux spécifications commerciales. Ces mousses sont à 52% d'origine biologique - à la fin, nous atteindrons 100%.
Stephen Mayfield, Département des sciences biologiques, Université de Californie, San Diego
En plus de développer la bonne formulation de moussequalité commerciale, les chercheurs ont travaillé avec Algenesis non seulement pour créer la chaussure, mais aussi pour la décomposer. Les scientifiques ont clairement démontré que les produits commerciaux tels que les polyesters, les bioplastiques (PLA) et les plastiques combustibles fossiles (PET) peuvent être biodégradables, mais uniquement dans le cadre d'essais en laboratoire ou de compostage industriel.
Pantoufles biodégradables de qualité commerciale. Crédit: Stephen Mayfield, Université de Californie, San Diego
En fait, les scientifiques ont redéveloppé les polyuréthanesavec des biomonomères à partir de zéro pour répondre aux exigences élevées en matière de matériaux de chaussures tout en conservant théoriquement la chimie adaptée à la biodégradation. Les algues se sont avérées être l'un des monomères. C'est sur la base de ces matériaux que les scientifiques ont créé des mousses biodégradables spéciales comme alternative au polyuréthane.
Tester les mousses en les immergeant dans du compost traditionnelet le sol, l'équipe a constaté que les matériaux s'étaient décomposés après seulement 16 semaines. Pendant la période de décomposition, pour tenir compte de toute toxicité, les scientifiques ont mesuré chaque molécule libérée par les matériaux biodégradables. Ils ont également identifié des organismes qui dégradaient la mousse.
Repose-pieds en chaussons sortis du moule. Crédit: Stephen Mayfield, Université de Californie, San Diego
Cubes PU biodégradables sous 12 semaines.La dégradation a été analysée en utilisant A) le changement d'apparence, B) la masse du cube et C) la force maximale à un écart de force de compression (CFD) de 50 %. Les barres d’erreur montrent des exemples d’écarts types des trois mesures. Pour le compost et la perte de masse du sol p <0,01, et pour le compost et le sol CFD p <0,01 (tableau 2 dans l'article publié). Crédit : Stephen Mayfield, Université de Californie, San Diego
Entièrement recyclableles produits commerciaux sont la prochaine étape de la mission continue des scientifiques pour résoudre les problèmes actuels de production et de gestion des déchets plastiques. S'ils ne sont pas traités, alors d'ici 2050, cela entraînera le rejet de 96 milliards de tonnes de plastique dans les décharges ou dans l'environnement.
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