Forskere fra Tyskland og Holland forsker i nye miljøvenligePLAmaterialer. Målet er at udvikle bæredygtige materialer til optiske applikationer såsom bilforlygter, linser, reflekterende plast eller lysledere. For nu er disse produkter generelt lavet af polycarbonat eller PMMA.
Forskere ønsker at finde en bio-baseret plast til fremstilling af billygter. Det viser sig, at polymælkesyre er et egnet kandidatmateriale.
Gennem denne metode har videnskabsmænd løst adskillige problemer, som traditionel plast står over for: For det første kan det at vende opmærksomheden mod vedvarende ressourcer effektivt afhjælpe det pres, som råolie forårsager på plastindustrien; for det andet kan det reducere kuldioxidemissioner; for det tredje involverer dette overvejelse af hele den materielle livscyklus.
"Ikke kun har polymælkesyre fordele med hensyn til bæredygtighed, den har også meget gode optiske egenskaber og kan bruges i det synlige spektrum af elektromagnetiske bølger," siger Dr. Klaus Huber, professor ved Universitetet i Paderborn i Tyskland.
På nuværende tidspunkt er en af de vanskeligheder, som forskerne overvinder, anvendelsen af polymælkesyre i LED-relaterede områder. LED er kendt som en effektiv og miljøvenlig lyskilde. "Især den ekstremt lange levetid og synlige stråling, såsom LED-lampers blå lys, stiller høje krav til de optiske materialer," forklarer Huber. Derfor skal der bruges ekstremt holdbare materialer. Problemet er: PLA bliver blød ved omkring 60 grader. LED-lys kan dog nå temperaturer helt op til 80 grader under drift.
En anden udfordrende vanskelighed er krystallisationen af polymælkesyre. Polymælkesyre danner krystallitter ved omkring 60 grader, som slører materialet. Forskerne ønskede at finde en måde at undgå denne krystallisering på; eller at gøre krystallisationsprocessen mere kontrollerbar - så størrelsen af de dannede krystallitter ikke ville påvirke lyset.
I Paderborn-laboratoriet bestemte forskerne først polymælkesyrens molekylære egenskaber for at ændre materialets egenskaber, især dets smeltetilstand og krystallisation. Huber er ansvarlig for at undersøge, i hvilket omfang tilsætningsstoffer eller strålingsenergi kan forbedre materialers egenskaber. "Vi byggede et lille-vinklet lysspredningssystem specifikt til dette for at studere krystaldannelse eller smelteprocesser, processer, der har en betydelig indvirkning på den optiske funktion," sagde Huber.
Ud over videnskabelig og teknisk viden kan projektet levere betydelige økonomiske fordele efter implementering. Holdet forventer at aflevere sit første svarark inden udgangen af 2022.
Indlægstid: 09-november 2022