Et team av forskere har utviklet polyuretanskum laget av algeolje for å passe
Studien ble utført i samarbeid mellomUniversity of California, San Diego og Algenesis Materials, et nytt selskap innen materialvitenskap og teknologi. Prosjektet ble ledet av doktorgradsstudent Natasha Gunawan fra laboratoriene til professorene Michael Burkart (fysikkdivisjon) og Stephen Mayfield (avdeling for biologiske vitenskaper) og Marissa Tessman fra Algenesis. Dette er det siste i en serie nyere forskningspublikasjoner som samlet, sier Burkart, tilbyr en komplett løsning på plastproblemet - i det minste for polyuretaner (PU).
Dokumentet viser at vi har skumkommersiell kvalitet som brytes ned i dets naturlige miljø. Etter hundrevis av formuleringer har vi endelig nådd en formulering som oppfyller kommersielle spesifikasjoner. Disse skumene er 52% biobaserte - til slutt vil vi oppnå 100%.
Stephen Mayfield, Institutt for biologiske vitenskaper, University of California, San Diego
I tillegg til å utvikle riktig skumformuleringkommersiell kvalitet, forskerne jobbet med Algenesis ikke bare for å lage skoen, men også for å dekomponere den. Forskere har vist at kommersielle produkter som polyestere, bioplast (PLA) og plast med fossilt brensel (PET) kan være biologisk nedbrytbare, men bare i forbindelse med laboratorietesting eller industriell kompostering.
Biologisk nedbrytbare tøfler i kommersiell kvalitet. Kreditt: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Faktisk har forskere gjenutviklet polyuretanermed biomonomer fra bunnen av for å oppfylle de høye kravene til skomaterialer, mens de teoretisk opprettholder en kjemisk sammensetning egnet for biologisk nedbrytning. Alger viste seg å være en av monomerer. Det er på bakgrunn av slike materialer at forskere har laget spesielle biologisk nedbrytbare skum som et alternativ til polyuretan.
Testing av skummene ved å fordype dem i tradisjonell kompostog jord, fant teamet at materialene spaltes etter bare 16 uker. I løpet av nedbrytningsperioden, for å gjøre rede for eventuell toksisitet, målte forskerne hvert molekyl frigjort fra de biologisk nedbrytbare materialene. De identifiserte også organismer som forringet skummet.
Fotstøtte laget av tøfler trukket ut av formen. Kreditt: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Biologisk nedbrytbare PU-terninger innen 12 uker.Degradering ble analysert ved å bruke A) endring i utseende, B) terningmasse og C) maksimal kraft ved 50 % kompresjonskraftavvik (CFD). Feilstolper viser prøvestandardavvik for de tre målingene. For kompost og jordmassetap p <0,01, og for kompost og jord-CFD p <0,01 (tabell 2 i den publiserte artikkelen). Kreditt: Stephen Mayfield, University of California, San Diego
Fullt resirkulerbartkommersielle produkter er neste trinn i forskernes løpende oppdrag for å løse aktuelle problemer i produksjon og håndtering av plastavfall. Hvis de ikke blir adressert, vil dette innen 2050 føre til utslipp av 96 milliarder tonn plast på søppelfyllinger eller i miljøet.
Les også
Forskere kan ha kommet nær forståelsen av hvordan planeten vår ble beboelig
Se hva Hubbles etterfølger kan se i verdensrommet. Webb-teleskopoversikt
Forskere finner ut hvordan parasitter lærte å leve uten oksygen