يقوم علماء من ألمانيا وهولندا بأبحاث جديدة صديقة للبيئةجيش التحرير الشعبى الصينىمواد.الهدف هو تطوير مواد مستدامة للتطبيقات البصرية مثل المصابيح الأمامية للسيارات أو العدسات أو المواد البلاستيكية العاكسة أو أدلة الضوء.في الوقت الحالي، تُصنع هذه المنتجات عمومًا من البولي كربونات أو PMMA.
يريد العلماء العثور على بلاستيك حيوي لصنع المصابيح الأمامية للسيارات.وتبين أن حمض البوليلاكتيك هو مادة مرشحة مناسبة.
ومن خلال هذه الطريقة، تمكن العلماء من حل العديد من المشكلات التي تواجهها المواد البلاستيكية التقليدية: أولاً، يمكن لتحويل انتباههم إلى الموارد المتجددة أن يخفف بشكل فعال الضغط الذي يسببه النفط الخام على صناعة البلاستيك؛وثانياً، يمكن أن يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون؛ثالثًا، يتضمن هذا دراسة دورة حياة المادة بأكملها.
يقول الدكتور كلاوس هوبر، الأستاذ في جامعة بادربورن في ألمانيا: "لا يتمتع حمض البولي لاكتيك بمزايا من حيث الاستدامة فحسب، بل يتمتع أيضًا بخصائص بصرية جيدة جدًا ويمكن استخدامه في الطيف المرئي للموجات الكهرومغناطيسية".
في الوقت الحاضر، إحدى الصعوبات التي يتغلب عليها العلماء هي تطبيق حمض البوليلاكتيك في المجالات ذات الصلة بالـ LED.يُعرف LED بأنه مصدر ضوء فعال وصديق للبيئة."على وجه الخصوص، فإن عمر الخدمة الطويل للغاية والإشعاع المرئي، مثل الضوء الأزرق لمصابيح LED، يضع متطلبات عالية على المواد البصرية"، يوضح هوبر.ولهذا السبب يجب استخدام مواد متينة للغاية.المشكلة هي أن PLA يصبح ناعمًا عند حوالي 60 درجة.ومع ذلك، يمكن لمصابيح LED أن تصل إلى درجات حرارة تصل إلى 80 درجة أثناء التشغيل.
الصعوبة الصعبة الأخرى هي تبلور حمض البوليلاكتيك.يشكل حمض البوليلاكتيك بلورات عند حوالي 60 درجة، مما يؤدي إلى طمس المادة.وأراد العلماء إيجاد طريقة لتجنب هذا التبلور؛أو لجعل عملية التبلور أكثر قابلية للتحكم، بحيث لا يؤثر حجم البلورات المتكونة على الضوء.
في مختبر بادربورن، حدد العلماء أولاً الخصائص الجزيئية لحمض البوليلاكتيك من أجل تغيير خصائص المادة، ولا سيما حالة الانصهار والتبلور.هوبر مسؤول عن دراسة مدى قدرة المواد المضافة، أو الطاقة الإشعاعية، على تحسين خصائص المواد.قال هوبر: "لقد بنينا نظامًا لتشتيت الضوء بزاوية صغيرة خصيصًا لدراسة تكوين البلورات أو عمليات الذوبان، وهي العمليات التي لها تأثير كبير على الوظيفة البصرية".
وبالإضافة إلى المعرفة العلمية والتقنية، يمكن للمشروع أن يحقق فوائد اقتصادية كبيرة بعد التنفيذ.ويتوقع الفريق تسليم ورقة الإجابة الأولى بحلول نهاية عام 2022.
وقت النشر: 09 نوفمبر 2022