Vedci z Nemecka a Holandska skúmajú nové ekologické...PLAmateriály. Cieľom je vyvinúť udržateľné materiály pre optické aplikácie, ako sú automobilové svetlomety, šošovky, reflexné plasty alebo svetlovody. V súčasnosti sa tieto produkty vo všeobecnosti vyrábajú z polykarbonátu alebo PMMA.
Vedci chcú nájsť bioplast na výrobu svetlometov automobilov. Ukazuje sa, že kyselina polymliečna je vhodným kandidátskym materiálom.
Vďaka tejto metóde vedci vyriešili niekoľko problémov, ktorým čelia tradičné plasty: po prvé, zameranie ich pozornosti na obnoviteľné zdroje môže účinne zmierniť tlak spôsobený ropou na plastikársky priemysel; po druhé, môže to znížiť emisie oxidu uhličitého; po tretie, zahŕňa to zváženie celého životného cyklu materiálu.
„Kyselina polymliečna má nielen výhody z hľadiska udržateľnosti, ale má aj veľmi dobré optické vlastnosti a možno ju použiť vo viditeľnom spektre elektromagnetických vĺn,“ hovorí Dr. Klaus Huber, profesor na Univerzite v Paderborne v Nemecku.
V súčasnosti je jednou z ťažkostí, ktoré vedci prekonávajú, aplikácia kyseliny polymliečnej v oblastiach súvisiacich s LED diódami. LED diódy sú známe ako účinný a ekologický zdroj svetla. „Najmä extrémne dlhá životnosť a viditeľné žiarenie, ako napríklad modré svetlo LED žiaroviek, kladú vysoké nároky na optické materiály,“ vysvetľuje Huber. Preto sa musia používať mimoriadne odolné materiály. Problém je v tom, že PLA mäkne pri teplote okolo 15 stupňov Celzia. LED svetlá však môžu počas prevádzky dosiahnuť teploty až 27 stupňov Celzia.
Ďalšou náročnou úlohou je kryštalizácia kyseliny polymliečnej. Kyselina polymliečna tvorí kryštality pri teplote okolo 60 stupňov, ktoré rozmazávajú materiál. Vedci chceli nájsť spôsob, ako sa tejto kryštalizácii vyhnúť, alebo ako urobiť proces kryštalizácie kontrolovateľnejším – aby veľkosť vytvorených kryštalitov neovplyvňovala svetlo.
V laboratóriu v Paderborne vedci najprv určili molekulárne vlastnosti kyseliny polymliečnej, aby zmenili vlastnosti materiálu, najmä jeho stav topenia a kryštalizáciu. Huber je zodpovedný za skúmanie rozsahu, do akého môžu prísady alebo radiačná energia zlepšiť vlastnosti materiálov. „Na tento účel sme vytvorili systém rozptylu svetla s malým uhlom, aby sme mohli študovať procesy tvorby kryštálov alebo topenia, procesy, ktoré majú významný vplyv na optickú funkciu,“ povedal Huber.
Okrem vedeckých a technických poznatkov by projekt po implementácii mohol priniesť aj významné ekonomické výhody. Tím očakáva, že prvý odpoveďový hárok odovzdá do konca roka 2022.
Čas uverejnenia: 9. novembra 2022