Plastiki mpya ya mianzi ambayo inalenga kuchukua nafasi ya plastiki ya kawaida

Huku kukiwa na mjadala juu ya utegemezi wa mafuta kutengeneza plastiki, Timu ya watafiti nchini Uchina imeanzisha nyenzo za kubadilisha mchezo: a plastiki ya mianzi ya utendaji wa juu ambayo inaahidi kupunguza upotevu na kufungua maombi mapya ya viwanda.

Pendekezo hilo haliji kama udadisi rahisi wa maabara; kulingana na uchapishaji wake katika Nature Communications, inatoa utendaji wa hali ya juu wa mitambo na joto, karibu na kuharakishwa kwa uharibifu wa viumbe na kuchakata tena kwa ufanisi, mambo muhimu ya kupitishwa kwake halisi katika soko.

Ni nini na inafanywaje

Imeandaliwa na Chuo Kikuu cha Misitu cha Kaskazini Mashariki (Harbin), hii sehemu ya biomaterial selulosi ya mianzi, ambayo huyeyuka na vimumunyisho vya pombe visivyo na sumu hadi kiwango cha Masi na kisha kujipanga tena kuwa mtandao mnene, wenye nguvu.

Wakati wa mchakato huo, wanasayansi hushawishi marekebisho ya kemikali yaliyodhibitiwa ambayo yanawezesha kuunganishwa tena kwa minyororo, kufikia muundo ulioamuru na viungo imara zaidi na matrix ya plastiki imara.

Mkakati huu wa "uhandisi wa Masi" huruhusu nyenzo kuhifadhi usindikaji mpana: Inaendana na mbinu za kawaida za viwandani kama vile sindano, ukingo na usindikaji.

Tofauti na mchanganyiko wa "mianzi" kulingana na kuchanganya nyuzi za mimea na resini za jadi, maendeleo mapya epuka polima zinazotokana na petroli na bado inafikia upinzani wa ajabu.

Mali: nguvu na utulivu juu ya kawaida

Katika majaribio ya kulinganisha dhidi ya bioplastiki iliyoenea, kama vile PLA, na dhidi ya plastiki za kiufundi zinazotumiwa kawaida, nyenzo za mianzi zilionyesha. nguvu ya mvutano wa 110 MPa na moduli nyumbufu ya 6,41 GPa.

La utulivu wa joto unazidi 180 ° C; kizingiti kinachoiruhusu kufanya kazi chini ya hali ngumu ambapo bioplastiki zingine hazifanyi kazi kwa sababu ya deformation au upotezaji wa utendakazi.

Matokeo pia yanaonyesha majibu thabiti katika majaribio ya moldability na tabia thermomechanical, vigezo muhimu kwa sehemu kutokea mara ya kwanza kwenye njia za uzalishaji.

Timu inabainisha kuwa katika seti ya vipimo vilivyotathminiwa, plastiki ya molekuli ya mianzi sawa au kuzidi kwa plastiki nyingi za sasa za kibiashara na bioplastics.

Uharibifu wa haraka wa viumbe hai na urejelezaji wa kitanzi kilichofungwa

Moja ya pointi tofauti ni uharibifu wake: katika udongo wa asili nyenzo ni hutengana kabisa ndani ya siku 50, mbali na miaka 100 hadi 1.000 ambayo plastiki ya petrokemikali inaweza kuhitaji.

Wakati huo huo, mchakato unaruhusu a kuchakata kitanzi kilichofungwa: Baada ya kuchakata tena, hubakia karibu 90% ya nguvu zake za awali, ambayo inapendelea utumizi wake tena katika programu za kiufundi. Mchanganyiko huu wa kitanzi funge na uharibifu wa viumbe huchangia uchumi wa kweli zaidi wa mviringo, na hasara ndogo ya mali baada ya kila zamu na mwisho uliodhibitiwa wa maisha.

Kurekebisha vigezo vya usindikaji kwa joto la chini husaidia kupunguza uzalishaji unaohusiana, bila kuacha ubora wa uso au uvumilivu mkali wa dimensional.

Maombi yanayowezekana katika tasnia

Kwa sababu ya vipimo vyake vya kiufundi na uthabiti wa halijoto, plastiki mpya inaweza kuletwa ndani ukingo wa sindano kwa vipengele vinavyohitaji ugumu na ushupavu.

Sehemu zinazowezekana ni pamoja na nyumba za elektroniki, vitu vyepesi vya kimuundo, ufungaji unaoweza kutumika tena na vipengele fulani vya samani za magari au kiufundi. Utangamano wa machining hufungua mlango wa kumaliza kwa usahihi na kukimbia fupi bila hitaji la uwekezaji mkubwa wa awali katika molds.

Kulingana na uchambuzi wa kiufundi na kiuchumi ulioripotiwa na waandishi, gharama za uzalishaji Wanashindana ikilinganishwa na plastiki za kawaida na bioplastics ambazo zinatawala soko leo.

Malighafi inayoweza kurejeshwa na upatikanaji

Mwanzi ni mmea wa ukuaji wa haraka, na mizunguko mifupi ya mavuno na hiyo hauhitaji dawa au mbolea, ambayo inapunguza athari za dhamana za kilimo.

Su Wingi katika Asia na Amerika ya Kusini hutoa msingi wa mifano thabiti na fursa za thamani katika ngazi ya mitaa katika uchumi wa vijijini unaohusishwa na uzazi wa mianzi.

Kwa kuweka kipaumbele selulosi isiyo ya chakula, maendeleo haya Inaepuka ushindani na mazao yaliyokusudiwa kwa meza na inapunguza shinikizo kwenye misitu. kutumika kwa massa na karatasi, kukuza mazoea kwa kupanda mianzi.

Kwa ujumla, mpango huo unapendelea mpito mbali na malighafi ya kisukuku na inasaidia mifano ya uzalishaji wa duara, inayoendana na kanuni kali za mazingira.

Hatua ya kiufundi yenye athari za mazingira

Waandishi wanasisitiza kuwa utegemezi wa plastiki ya petrochemical umesababisha shida ya taka, kwa hivyo kuna haja ya utendakazi wa hali ya juu na mbadala wa mviringo kwamba hawatoi faida.

Kwa ushahidi ulioonyeshwa katika vipimo vya maabara na mchakato, plastiki ya mianzi inajitokeza kama mgombea anayeonekana kwa programu ambazo ABS, polypropen au polystyrene yenye athari ya juu zinapendekezwa kwa sasa.

Uwezo wa kuharibika haraka kwenye udongo na, wakati huo huo, kuchakatwa kwa ufanisi; inapunguza hatari ya mkusanyiko microplastics na macro-taka katika madampo na mifumo ikolojia.

Uthibitishaji wa kiwango cha viwanda na urekebishaji wa michanganyiko ya matumizi mahususi inasalia kufanywa, lakini msingi wa kisayansi na mchakato tayari unaonyesha ukomavu wa kutosha ili kuvutia wazalishaji.

Kwa kuzingatia data, biomaterial hii ya msingi wa mmea inachanganya utendaji wa kiufundi, mzunguko na ufikiaji wa malighafi inayoweza kurejeshwa, na kuifanya. chaguo imara kuchukua nafasi ya baadhi ya plastiki ya kawaida na kuelekea kwenye uzalishaji safi.