Een team van onderzoekers heeft op basis van algenolie polyurethaanschuim ontwikkeld dat hierop past
Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking tussenUniversity of California, San Diego en Algenesis Materials, een jong bedrijf op het gebied van materiaalwetenschap en technologie. Het project werd geleid door afgestudeerde studente Natasha Gunawan van de laboratoria van professoren Michael Burkart (afdeling natuurkunde) en Stephen Mayfield (afdeling biologische wetenschappen) en Marissa Tessman van Algenesis. Het is de laatste in een reeks recente onderzoekspublicaties die samen, zegt Burkart, een complete oplossing bieden voor het plasticprobleem - althans voor polyurethanen (PU).
Het document laat zien dat we schuim hebbencommerciële kwaliteit die uiteenvalt in zijn natuurlijke omgeving. Na honderden formuleringen hebben we eindelijk een formulering bereikt die voldoet aan de commerciële specificaties. Deze schuimen zijn voor 52% biobased - uiteindelijk zullen we 100% bereiken.
Stephen Mayfield, afdeling Biologische Wetenschappen, Universiteit van Californië, San Diego
Naast het ontwikkelen van de juiste schuimformuleringcommerciële kwaliteit werkten de onderzoekers met Algenesis niet alleen om de schoen te maken, maar ook om deze te ontbinden. Wetenschappers hebben duidelijk aangetoond dat commerciële producten zoals polyesters, bioplastics (PLA) en fossiele brandstofplastics (PET) biologisch afbreekbaar kunnen zijn, maar alleen in de context van laboratoriumtests of industriële compostering.
Biologisch afbreekbare pantoffels van commerciële kwaliteit. Krediet: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
In feite hebben wetenschappers polyurethanen opnieuw ontwikkeldmet biomonomeren om te voldoen aan de hoge eisen aan schoenenmaterialen, terwijl theoretisch een chemische samenstelling behouden blijft die geschikt is voor biologische afbraak. Algen bleken een van de monomeren te zijn. Het is op basis van dergelijke materialen dat wetenschappers speciale biologisch afbreekbare schuimen hebben gemaakt als alternatief voor polyurethaan.
Het testen van de schuimen door ze onder te dompelen in traditionele composten bodem, ontdekte het team dat de materialen al na 16 weken waren ontbonden. Om rekening te houden met eventuele toxiciteit, maten de wetenschappers tijdens de ontbindingsperiode elk molecuul dat vrijkwam uit de biologisch afbreekbare materialen. Ze identificeerden ook organismen die het schuim ontbonden.
Voetsteun gemaakt van pantoffels die uit de mal zijn getrokken. Krediet: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Biologisch afbreekbare PU-blokjes binnen 12 weken.De afbraak werd geanalyseerd met behulp van A) verandering in uiterlijk, B) kubusmassa en C) maximale kracht bij 50% compressiekrachtafwijking (CFD). Foutbalken tonen de standaarddeviaties van de drie metingen. Voor compost en bodemmassaverlies p <0,01, en voor compost en bodem CFD p <0,01 (Tabel 2 in het gepubliceerde artikel). Krediet: Stephen Mayfield, Universiteit van Californië, San Diego
Volledig recyclebaarcommerciële producten zijn de volgende stap in de voortdurende missie van de wetenschappers om de huidige problemen bij de productie en het beheer van plastic afval op te lossen. Als ze niet worden opgelost, zal dit in 2050 leiden tot het vrijkomen van 96 miljard ton plastic op stortplaatsen of in het milieu.
Lees ook
Wetenschappers hebben mogelijk bijna begrepen hoe onze planeet bewoonbaar werd
Kijk wat de opvolger van Hubble in de ruimte kan zien. Overzicht Webb-telescoop
Onderzoekers ontdekken hoe parasieten leerden leven zonder zuurstof