- Bioplastig bambŵ gyda chryfder uchel: 110 MPa a modwlws o 6,41 GPa.
- Yn sefydlog uwchlaw 180 °C ac yn brosesadwy trwy chwistrelliad, mowldio a pheiriannu.
- Bioddiraddio llwyr yn y pridd o fewn 50 diwrnod ac ailgylchu gyda chryfder cadwedig o 90%.
- Cyfle i ddisodli plastigau confensiynol mewn sawl diwydiant.
Yng nghanol y ddadl ynghylch y ddibyniaeth ar olew i wneud plastigion, Mae tîm o ymchwilwyr yn Tsieina wedi cyflwyno deunydd sy'n newid y gêm: a plastig bambŵ perfformiad uchel sy'n addo lleihau gwastraff ac agor cymwysiadau diwydiannol newydd.
Nid yw'r cynnig yn dod fel chwilfrydedd labordy syml; yn ôl ei gyhoeddiad yn Nature Communications, mae'n cynnig perfformiad mecanyddol a thermol o'r radd flaenaf, wrth ymyl bioddiraddio cyflymach ac ailgylchu effeithlon, ffactorau allweddol ar gyfer ei fabwysiadu go iawn yn y farchnad.
Beth ydyw a sut mae'n cael ei wneud
Datblygwyd gan Brifysgol Coedwigaeth y Gogledd-ddwyrain (Harbin), hyn rhan bioddeunyddiol o'r cellwlos bambŵ, sy'n hydoddi gyda thoddyddion alcoholaidd nad ydynt yn wenwynig i lawr i'r lefel foleciwlaidd ac yna'n aildrefnu'n rhwydwaith dwys, cryf.
Yn ystod y broses, mae gwyddonwyr yn ysgogi addasiadau cemegol rheoledig sy'n hwyluso ail-ymgynnull y cadwyni, gan gyflawni strwythur trefnus gyda cysylltiadau mwy cadarn a matrics plastig sefydlog.
Mae'r strategaeth "beirianneg foleciwlaidd" hon yn caniatáu i'r deunydd gadw prosesadwyedd eang: Mae'n gydnaws â thechnegau diwydiannol safonol fel chwistrellu, mowldio a pheiriannu.
Yn wahanol i gyfansoddion “bambŵ” sy’n seiliedig ar gymysgu ffibrau planhigion â resinau traddodiadol, y datblygiad newydd osgoi polymerau sy'n deillio o betroliwm ac eto yn cyflawni gwrthwynebiad rhyfeddol.
Priodweddau: cryfder a sefydlogrwydd uwchlaw'r arfer
Mewn profion cymharol yn erbyn bioplastigion cyffredin, fel PLA, ac yn erbyn plastigion technegol a ddefnyddir yn gyffredin, dangosodd y deunydd bambŵ cryfder tynnol o 110 MPa a modwlws plygu o 6,41 GPa.
La mae sefydlogrwydd thermol yn fwy na 180 °C, trothwy sy'n caniatáu iddo berfformio o dan amodau heriol lle mae bioplastigion eraill yn methu oherwydd anffurfiad neu golli perfformiad.
Mae'r canlyniadau hefyd yn adlewyrchu ymateb cyson mewn profion o mowldadwyedd ac ymddygiad thermomecanyddol, paramedrau hanfodol er mwyn i ran ddod allan yn iawn y tro cyntaf ar linellau cynhyrchu.
Mae'r tîm yn nodi, ar draws y set o fetrigau a werthuswyd, fod plastig moleciwlaidd bambŵ wedi'i gyfateb neu ei ragori i nifer o blastigion a bioplastigion masnachol cyfredol.
Bioddiraddio cyflym ac ailgylchu dolen gaeedig
Un o'r pwyntiau gwahaniaethol yw ei ddiraddio: mewn pridd naturiol mae'r deunydd yn yn dadelfennu'n llwyr mewn tua 50 diwrnod, ymhell o'r 100 i 1.000 o flynyddoedd y gallai plastigau petrocemegol eu hangen.
Ar yr un pryd, mae'r broses yn caniatáu ar gyfer ailgylchu dolen gaeedigAr ôl ailbrosesu, mae'n cadw tua 90% o'i gryfder cychwynnol, sy'n ffafrio ei ailddefnyddio mewn cymwysiadau technegol. Mae'r cyfuniad hwn o ddolen gaeedig a bioddiraddadwyedd yn cyfrannu at economi gylchol fwy realistig, gyda llai o golled eiddo ar ôl pob tro a diwedd bywyd dan reolaeth.
Mae addasu paramedrau prosesu ar dymheredd isel yn helpu i lleihau allyriadau cysylltiedig, heb aberthu ansawdd yr wyneb na goddefiannau dimensiynol llym.
Cymwysiadau posibl mewn diwydiant
Oherwydd ei fetrigau mecanyddol a'i sefydlogrwydd thermol, gellid cyflwyno'r bioplastig newydd i mowldio chwistrelliad ar gyfer cydrannau sy'n gofyn am anhyblygedd a chaledwch.
Mae rhannau posibl yn cynnwys tai electroneg, elfennau strwythurol ysgafn, pecynnu y gellir ei ailddefnyddio a rhai cydrannau dodrefn modurol neu dechnegol. Mae cydnawsedd peiriannu yn agor y drws i orffen manwl gywir a rhediadau byr heb yr angen am fuddsoddiadau cychwynnol mawr mewn mowldiau.
Yn ôl y dadansoddiad technegol-economaidd a adroddwyd gan yr awduron, y costau cynhyrchu Maent yn gystadleuol o'u cymharu â phlastigau confensiynol a bioplastigion sy'n dominyddu'r farchnad heddiw.
Deunydd crai adnewyddadwy ac argaeledd
Mae bambŵ yn blanhigyn o twf cyflym, gyda chylchoedd cynaeafu byr a hynny nid oes angen plaladdwyr na gwrteithiau arno, sy'n lleihau effeithiau amaethyddol cyfochrog.
Su Mae digonedd yn Asia ac America Ladin yn cynnig sail ar gyfer modelau gwydn a chyfleoedd gwerthfawrogi ar y lefel leol mewn economïau gwledig sy'n gysylltiedig â'r atgenhedlu bambŵ.
Drwy flaenoriaethu cellwlos nad yw'n fwyd, y datblygiad hwn Mae'n osgoi cystadleuaeth â chnydau a fwriadwyd ar gyfer y bwrdd ac yn lleihau'r pwysau ar goedwigoedd. a ddefnyddir ar gyfer mwydion a phapur, gan hyrwyddo arferion ar gyfer plannu bambŵ.
At ei gilydd, mae'r cynllun yn ffafrio'r trosglwyddo i ffwrdd o ddeunyddiau crai ffosil ac yn cefnogi modelau cynhyrchu cylchol, wedi'u cyd-fynd â rheoliadau amgylcheddol llymach.
Cam technegol sydd ag effaith amgylcheddol
Mae'r awduron yn pwysleisio bod y ddibyniaeth ar blastigau petrocemegol wedi arwain at argyfwng gwastraff, felly mae angen dewisiadau amgen perfformiad uchel a chylchol nad ydyn nhw'n aberthu budd-daliadau.
Gyda'r dystiolaeth a ddangoswyd mewn profion labordy a phrosesau, mae plastig bambŵ yn dod i'r amlwg fel ymgeisydd diriaethol ar gyfer cymwysiadau lle mae ABS, polypropylen neu polystyren effaith uchel yn cael eu ffafrio ar hyn o bryd.
Y gallu i ddiraddio'n gyflym yn y pridd ac, ar yr un pryd, i gael ei ailgylchu'n effeithlon, yn lleihau'r risg o gronni microplastigion a macro-wastraff mewn safleoedd tirlenwi ac ecosystemau.
Mae dilysu ar raddfa ddiwydiannol ac addasu fformwleiddiadau ar gyfer defnyddiau penodol yn parhau i fod i'w wneud, ond mae'r sail wyddonol a phrosesol eisoes yn dangos aeddfedrwydd digonol i ddenu gweithgynhyrchwyr.
Yng ngoleuni'r data, mae'r bioddeunydd hwn sy'n seiliedig ar blanhigion yn cyfuno perfformiad technegol, cylchredoldeb a mynediad at ddeunyddiau crai adnewyddadwy, gan ei wneud yn opsiwn cadarn i gymryd lle rhywfaint o'r plastig confensiynol a symud tuag at gynhyrchu glanach.
Rwy'n frwd dros dechnoleg sydd wedi troi ei ddiddordebau "geek" yn broffesiwn. Rwyf wedi treulio mwy na 10 mlynedd o fy mywyd yn defnyddio technoleg flaengar ac yn tinkering gyda phob math o raglenni allan o chwilfrydedd pur. Nawr rydw i wedi arbenigo mewn technoleg gyfrifiadurol a gemau fideo. Mae hyn oherwydd ers mwy na 5 mlynedd rwyf wedi bod yn ysgrifennu ar gyfer gwefannau amrywiol ar dechnoleg a gemau fideo, gan greu erthyglau sy'n ceisio rhoi'r wybodaeth sydd ei hangen arnoch mewn iaith sy'n ddealladwy i bawb.
Os oes gennych unrhyw gwestiynau, mae fy ngwybodaeth yn amrywio o bopeth sy'n ymwneud â system weithredu Windows yn ogystal ag Android ar gyfer ffonau symudol. Ac mae fy ymrwymiad i chi, rwyf bob amser yn barod i dreulio ychydig funudau a'ch helpu i ddatrys unrhyw gwestiynau sydd gennych yn y byd rhyngrwyd hwn.