Nhựa sinh học là vật liệu nhựa được làm từ sinh khối thay vì dầu thô và khí tự nhiên.Chúng thân thiện với môi trường hơn nhưng có xu hướng kém bền và dẻo hơn nhựa truyền thống.Chúng cũng kém ổn định hơn khi tiếp xúc với nhiệt.
May mắn thay, các nhà khoa học tại Đại học Akron (UA) đã tìm ra giải pháp cho nhược điểm cuối cùng này bằng cách vượt ra ngoài khả năng của nhựa sinh học.Sự phát triển của chúng có thể đóng góp đáng kể vào tính bền vững của nhựa trong tương lai.
Shi-Qing Wang, phòng thí nghiệm tiến sĩ tại UA, đang phát triển các chiến lược hiệu quả để chuyển đổi polyme giòn thành vật liệu cứng và dẻo.Phát triển mới nhất của nhóm là nguyên mẫu cốc axit polylactic (PLA) siêu bền, trong suốt và không co lại hoặc biến dạng khi đổ đầy nước sôi.
Nhựa đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, nhưng hầu hết nhựa không thể tái chế được và do đó tích tụ tại các bãi chôn lấp.Một số chất thay thế có khả năng phân hủy sinh học/có thể làm phân trộn đầy hứa hẹn như PLA thường không đủ mạnh để thay thế các polyme dựa trên nhiên liệu hóa thạch truyền thống như polyetylen terephthalate (PET) vì những vật liệu bền vững này rất giòn.
PLA là một dạng nhựa sinh học phổ biến được sử dụng trong bao bì và đồ dùng vì chi phí sản xuất rẻ.Trước khi phòng thí nghiệm của Wang thực hiện điều này, việc sử dụng PLA bị hạn chế vì nó không chịu được nhiệt độ cao.Đó là lý do tại sao nghiên cứu này có thể là một bước đột phá cho thị trường PLA.
Tiến sĩ Ramani Narayan, nhà khoa học nổi tiếng về nhựa sinh học và giáo sư danh dự tại Đại học bang Michigan, cho biết:
PLA là loại polyme có thể phân hủy hoàn toàn và có thể phân hủy hoàn toàn 100% sinh học hàng đầu thế giới.Nhưng nó có độ bền va đập thấp và nhiệt độ biến dạng nhiệt thấp.Nó làm mềm và phá vỡ cấu trúc ở khoảng 140 độ F, khiến nó không phù hợp với nhiều loại bao bì thực phẩm nóng và hộp đựng dùng một lần.Nghiên cứu của Tiến sĩ Wang có thể là công nghệ đột phá vì chiếc cốc PLA nguyên mẫu của ông rất bền, trong suốt và có thể đựng được nước sôi.
Nhóm nghiên cứu đã suy nghĩ lại về cấu trúc phức tạp của nhựa PLA ở cấp độ phân tử để đạt được khả năng chịu nhiệt và độ dẻo.Vật chất này được tạo thành từ các chuỗi phân tử liên kết với nhau như mì spaghetti, đan xen lẫn nhau.Để trở thành một loại nhựa nhiệt dẻo bền, các nhà nghiên cứu phải đảm bảo rằng quá trình kết tinh không phá vỡ cấu trúc dệt.Anh ấy giải thích đây là cơ hội để gắp tất cả mì cùng một lúc bằng một đôi đũa, thay vì một vài sợi mì trượt ra khỏi phần còn lại.
Nguyên mẫu cốc nhựa PLA của họ có thể giữ nước mà không bị phân hủy, co lại hoặc trở nên mờ đục.Những chiếc cốc này có thể được sử dụng như một sự thay thế thân thiện với môi trường hơn cho cà phê hoặc trà.
Thời gian đăng: Feb-08-2023