Gli scienziati tedeschi e olandesi stanno studiando nuovi metodi di produzione ecocompatibiliPLAMateriali. L'obiettivo è sviluppare materiali sostenibili per applicazioni ottiche come fari per autoveicoli, lenti, plastiche riflettenti o guide luminose. Per ora, questi prodotti sono generalmente realizzati in policarbonato o PMMA.
Gli scienziati vogliono trovare una plastica di origine biologica per realizzare i fari delle auto. A quanto pare, l'acido polilattico è un materiale idoneo.
Grazie a questo metodo, gli scienziati hanno risolto diversi problemi che affliggono le plastiche tradizionali: in primo luogo, rivolgendo l'attenzione alle risorse rinnovabili si può alleviare efficacemente la pressione esercitata dal petrolio greggio sull'industria della plastica; in secondo luogo, si possono ridurre le emissioni di anidride carbonica; in terzo luogo, ciò implica la considerazione dell'intero ciclo di vita del materiale.
"L'acido polilattico non solo presenta vantaggi in termini di sostenibilità, ma ha anche ottime proprietà ottiche e può essere utilizzato nello spettro visibile delle onde elettromagnetiche", afferma il dott. Klaus Huber, professore presso l'Università di Paderborn in Germania.
Attualmente, una delle difficoltà che gli scienziati stanno superando è l'applicazione dell'acido polilattico nei campi correlati ai LED. I LED sono noti per essere una sorgente luminosa efficiente ed ecologica. "In particolare, la lunghissima durata e le radiazioni visibili, come la luce blu delle lampade a LED, pongono requisiti elevati ai materiali ottici", spiega Huber. Per questo motivo, è necessario utilizzare materiali estremamente resistenti. Il problema è che il PLA diventa morbido a circa 60 gradi. Tuttavia, le luci a LED possono raggiungere temperature fino a 80 gradi durante il funzionamento.
Un'altra sfida impegnativa è la cristallizzazione dell'acido polilattico. L'acido polilattico forma cristalliti a circa 60 gradi, che offuscano il materiale. Gli scienziati volevano trovare un modo per evitare questa cristallizzazione; o per rendere il processo di cristallizzazione più controllabile, in modo che le dimensioni dei cristalliti formati non influenzassero la luce.
Nel laboratorio di Paderborn, gli scienziati hanno innanzitutto determinato le proprietà molecolari dell'acido polilattico per alterare le proprietà del materiale, in particolare il suo stato di fusione e la sua cristallizzazione. Huber è responsabile dello studio della misura in cui gli additivi, o l'energia delle radiazioni, possono migliorare le proprietà dei materiali. "Abbiamo costruito un sistema di diffusione della luce a piccolo angolo appositamente per studiare la formazione dei cristalli o i processi di fusione, processi che hanno un impatto significativo sulla funzione ottica", ha affermato Huber.
Oltre alle conoscenze scientifiche e tecniche, il progetto potrebbe generare significativi benefici economici dopo l'implementazione. Il team prevede di consegnare il primo foglio delle risposte entro la fine del 2022.
Data di pubblicazione: 09-11-2022