Nhựa sinh học từ vỏ cam và cà phê do Iaac phát triển có thể in 3D

Phòng nghiên cứu xây dựng thông minh vật chất kỹ thuật số tại Viện Kiến trúc tiên tiến của Catalonia đã vạch ra một phương pháp ngoạn mục để sản xuất nhựa sinh học từ rác thải thực phẩm và các vật chất khác cho 3DPrintingindustry.com.

Gần đây Manuel Kretzer đã chủ trì Hội thảo Động lực học Không gian. Tại đây, ông đã giới thiệu một loại nhựa sinh học mới có thể đánh dấu sự kết thúc của nhựa PET làm từ dầu mỏ truyền thống và đưa loại vật liệu có nhiều sai sót này vào vòng đời 'từ nôi đến nôi'.

 Vỏ cam chứa cellulose, một chất cấu trúc quan trọng trong cây xanh, mang lại độ bền và tính linh hoạt cho sản phẩm nhựa sinh học. Nguồn ảnh: 3dprintingindustry

1. Tương lai của nhựa

Kiến trúc thích ứng mà viện nghiên cứu đã nghiên cứu có thể cung cấp nhựa phản ứng nhiệt, không độc hại, thậm chí có thể phản ứng với các đầu vào nhờ 'trí tuệ vật liệu nhúng'. Hiện tại ai cũng có thể đoán được điều này có nghĩa là gì, nhưng rõ ràng là tương lai của nhựa còn vượt xa khả năng tái chế tốt hơn.

Chất thải thực phẩm có tiềm năng thực sự giúp sửa đổi toàn bộ khái niệm về bao bì và khoa học vật liệu và IAAC rất hào hứng với khái niệm Piel Vivo.

Nhựa được coi là một tội ác cần thiết trong thời kỳ hiện đại, nhưng thế giới nói chung đang ngày càng quan ngại sâu sắc về lượng nhựa PET và các vật liệu không phân hủy sinh học khác đang dần làm tắc nghẽn các bãi chôn lấp và bóp nghẹt môi trường. Chúng có nguồn gốc từ dầu mỏ, phải mất hàng thế kỷ để phân hủy và rõ ràng đây không phải là giải pháp lâu dài.

Nhựa sinh học từ vỏ cam và cà phê có sức mạnh được cải thiện và chịu nhiệt độ cao hơn

2. Chúng ta thực sự có vấn đề với nhựa

Chúng ta có máy móc trên biển để loại bỏ chúng, chỉ riêng chai nước uống cũng đã khiến các bãi chôn lấp tràn ngập ở một số nước nghèo và nhựa phải tốn rất nhiều tiền để phân loại và tái chế. Gần đây đã có những sáng kiến tái chế chai để tạo ra dây tóc máy in 3D, nhưng chỉ điều này thôi thì chưa đủ và đã đến lúc phải suy nghĩ lại toàn bộ khái niệm về nhựa.

Tuy nhiên, chúng ta cần nó, vì vậy toàn bộ ngành đã dành nhiều thời gian và nguồn lực để tìm kiếm giải pháp thay thế cho các phương pháp sản xuất dựa trên dầu mỏ. Bây giờ IAAC có thể đã có nó, một loại nhựa sinh học sử dụng chất thải để tạo ra gelatine, tinh bột ngô và các vật liệu gốc silicone sẽ phân hủy sinh học trong một khoảng thời gian hợp lý.

Lượng chất thải thức ăn cao hơn được sử dụng trong vật liệu, vật liệu sẽ càng cong vẹo nhiều hơn tự nhiên. Việc loại bỏ nước khỏi vật liệu sẽ kích hoạt hành vi tự tổ chức của hình dạng. 

3. Thành phần lạ mang lại kết quả bất ngờ

IAAC cũng sử dụng một số vật liệu đặc biệt trong nghiên cứu, bao gồm vỏ cam, bột cà phê và vỏ tôm. Đã có một phương pháp cho vấn đề này và vật liệu được sử dụng có tác dụng thực sự đối với nhựa cuối cùng. Nhựa tẩm vỏ cam bền hơn, chịu nhiệt tốt hơn, trong khi vật liệu chứa bã cà phê có đặc tính kỵ nước.

IAAC kết luận rằng sự kết hợp giữa cà phê và cam sẽ tạo ra loại nhựa sinh học tốt nhất và hình dạng của cấu trúc sau đó có thể được thay đổi để tạo ra những hành vi khác nhau. Không phải quốc gia nào cũng dư thừa cà phê và cam, nhưng nghiên cứu lưu ý rằng mỗi quốc gia có thể tìm ra sự kết hợp giữa chất thải thực phẩm và nhựa của riêng mình.

Lượng chất thải cũng có thể ảnh hưởng đến mức độ co ngót và uốn cong theo thời gian của nhựa, có thể được điều chỉnh cho mục đích riêng.

Đội ngũ nghiên cứu tại Iaac đã thành công trong việc chế tạo bioplastic từ chất thải thức ăn như vỏ cam, vỏ tôm và cà phê đã qua sử dụng. Nguồn ảnh: voxelmatters

4. Từ rác thải thực phẩm đến nhựa sinh học chức năng

Vỏ cam có chứa cellulose, là thành phần cấu trúc quan trọng của thành tế bào sơ cấp của cây xanh. Nó cũng là loại polyme hữu cơ dồi dào nhất trên Trái đất. Cellulose có chiều dài chuỗi phân tử cao hoặc mức độ trùng hợp. Chiều dài chuỗi cao này liên quan đến độ bền kéo cao.

So với tinh bột, cellulose có tính kết tinh cao hơn, nghĩa là nó có thể chịu nhiệt độ cao hơn trước khi trở thành vô định hình trong nước. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện một loạt thí nghiệm vật liệu trên nhựa sinh học để hiểu vật liệu sẽ biến đổi như thế nào và ở mức độ nào khi chịu các biến dạng và áp suất khác nhau.

“Một số bài học rút ra từ các thí nghiệm vật liệu của chúng tôi là nhựa sinh học vỏ cam có độ bền được cải thiện và khả năng chịu nhiệt cao hơn. Trong khi nhựa sinh học bột cà phê kỵ nước hơn”, Lily Tayefi, một trong những tác giả của trang dự án chính thức Iaac cho biết. “Một quan sát khác áp dụng cho cả hai loại nhựa sinh học là độ co ngót và uốn cong của chúng theo thời gian. Tỷ lệ chất thải thực phẩm mà chúng ta sử dụng trong vật liệu càng cao thì vật liệu đó càng tự uốn cong. Đầu vào của quá trình khử nước của vật liệu sẽ kích hoạt đầu ra của hành vi tự lắp ráp ở dạng. Đây là điều ấn tượng nhất đối với nhựa sinh học làm từ cà phê.”

Trong tương lai, họ bắt đầu phát triển một hệ thống vật liệu kết hợp các đặc tính khác nhau của cả nhựa sinh học gốc Cam và Cà phê để tạo ra vật liệu tổng hợp.

5. Tiềm năng to lớn của nhựa sinh học

Tiềm năng của nhựa sinh học là rất lớn, nhưng nó sẽ mang lại những vấn đề hậu cần riêng và nghiên cứu này đã tiết lộ ý tưởng về một hệ thống trung tâm ở mỗi thành phố lớn, nơi thu gom rác thải thực phẩm và nhựa sinh học để xử lý.

Thật phù hợp khi thông báo này được đưa ra tại Barcelona, quê hương của IAAC và Thủ đô Đổi mới vào năm 2014. IAAC đã trở thành một trong những tổ chức hàng đầu thế giới về khoa học vật liệu và kiến trúc. Nó đã mở rộng phạm vi của mình để bao gồm cuộc sống thành phố hiện đại và các vấn đề mà toàn thể nhân loại phải đối mặt. Nếu nó có thể đóng vai trò quan trọng trong việc tái phát minh nhựa thì di sản của nó sẽ được đảm bảo.

MDI hiện cung cấp sản phẩm d2w chính hãng của Symphony plc, để mua hàng, quý khách vui lòng liên hệ:

CTY TNHH ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN THỊ TRƯỜNG HÓA CHẤT (MDI CHEMICAL CO., LTD)

• KV Miền Nam: (+84) 28 6256 5573
• KV Miền Bắc: (+84) 24 3747 2977
• Hotline: (+84) 902 100 571
• Website: www.mdi.vn

Tags:

Phụ gia nhựa, phân hủy sinh học là gì, hạt nhựa phân hủy sinh học, d2w, mdi chemical, phân hủy sinh học oxo, phân hủy oxo