Vědci z Německa a Nizozemska zkoumají nové ekologické metody...PLAmateriály. Cílem je vyvinout udržitelné materiály pro optické aplikace, jako jsou automobilové světlomety, čočky, reflexní plasty nebo světlovody. Prozatím se tyto produkty obvykle vyrábějí z polykarbonátu nebo PMMA.
Vědci chtějí najít bioplast pro výrobu světlometů automobilů. Ukazuje se, že kyselina polymléčná je vhodným kandidátským materiálem.
Díky této metodě vědci vyřešili několik problémů, kterým čelí tradiční plasty: zaprvé, zaměření na obnovitelné zdroje může účinně zmírnit tlak způsobený ropou na plastikářský průmysl; zadruhé, může to snížit emise oxidu uhličitého; zatřetí, to zahrnuje zohlednění celého životního cyklu materiálu.
„Kyselina polymléčná má nejen výhody z hlediska udržitelnosti, ale má také velmi dobré optické vlastnosti a lze ji použít ve viditelném spektru elektromagnetických vln,“ říká Dr. Klaus Huber, profesor na Univerzitě v Paderbornu v Německu.
V současné době je jednou z obtíží, které vědci překonávají, aplikace kyseliny polymléčné v oblastech souvisejících s LED diodami. LED diody jsou známé jako účinný a ekologický zdroj světla. „Zejména extrémně dlouhá životnost a viditelné záření, jako je modré světlo LED lamp, kladou na optické materiály vysoké nároky,“ vysvětluje Huber. Proto je nutné používat extrémně odolné materiály. Problém je v tom, že PLA měkne při teplotě kolem 60 stupňů. LED světla však mohou během provozu dosáhnout teplot až 80 stupňů.
Další náročnou záležitostí je krystalizace kyseliny polymléčné. Kyselina polymléčná tvoří krystality při teplotě kolem 60 stupňů, které materiál rozmazávají. Vědci chtěli najít způsob, jak se této krystalizaci vyhnout, nebo jak proces krystalizace lépe kontrolovat – aby velikost vzniklých krystalitů neovlivňovala světlo.
V laboratoři v Paderbornu vědci nejprve stanovili molekulární vlastnosti kyseliny polymléčné, aby změnili vlastnosti materiálu, zejména jeho stav tání a krystalizaci. Huber je zodpovědný za zkoumání rozsahu, do jakém mohou přísady nebo radiační energie zlepšit vlastnosti materiálů. „Speciálně pro tento účel jsme sestrojili systém rozptylu světla v malém úhlu, abychom mohli studovat procesy tvorby krystalů nebo tání, procesy, které mají významný vliv na optické funkce,“ uvedl Huber.
Kromě vědeckých a technických poznatků by projekt po realizaci mohl přinést i značné ekonomické výhody. Tým očekává, že první odpovědní arch předá do konce roku 2022.
Čas zveřejnění: 9. listopadu 2022