นักวิทยาศาสตร์จากเยอรมนีและเนเธอร์แลนด์กำลังค้นคว้าวิจัยใหม่ๆ ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมปลาวัสดุ. จุดมุ่งหมายคือการพัฒนาวัสดุที่ยั่งยืนสำหรับการใช้งานด้านการมองเห็น เช่น ไฟหน้ารถยนต์ เลนส์ พลาสติกสะท้อนแสง หรือตัวนำแสง ปัจจุบันผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักทำจากโพลีคาร์บอเนตหรือ PMMA
นักวิทยาศาสตร์ต้องการหาพลาสติกชีวภาพมาทำไฟหน้ารถ ปรากฎว่ากรดโพลีแลกติกเป็นวัสดุที่เหมาะสม
ด้วยวิธีนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้แก้ไขปัญหาต่างๆ ที่พลาสติกแบบดั้งเดิมต้องเผชิญ ประการแรก การหันความสนใจไปที่ทรัพยากรหมุนเวียนสามารถบรรเทาแรงกดดันที่เกิดจากน้ำมันดิบในอุตสาหกรรมพลาสติกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประการที่สองสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ประการที่สาม สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการพิจารณาวงจรชีวิตของวัสดุทั้งหมด
“กรดโพลีแลกติกไม่เพียงแต่มีข้อดีในแง่ของความยั่งยืนเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติทางแสงที่ดีมาก และสามารถนำมาใช้ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” ดร. Klaus Huber ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยพาเดอร์บอร์นในประเทศเยอรมนีกล่าว
ในปัจจุบัน ปัญหาประการหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเอาชนะคือการใช้กรดโพลีแลกติกในสาขาที่เกี่ยวข้องกับ LED LED เป็นที่รู้จักในฐานะแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อายุการใช้งานที่ยาวนานและการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ เช่น แสงสีฟ้าของหลอดไฟ LED ทำให้มีความต้องการวัสดุเชิงแสงสูง” Huber อธิบาย ด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้วัสดุที่มีความทนทานอย่างยิ่ง ปัญหาคือ: PLA จะอ่อนตัวลงที่ประมาณ 60 องศา อย่างไรก็ตาม ไฟ LED สามารถเข้าถึงอุณหภูมิสูงถึง 80 องศา ขณะใช้งาน
ความยากลำบากที่ท้าทายอีกประการหนึ่งคือการตกผลึกของกรดโพลีแลกติก กรดโพลีแลกติกจะเกิดผลึกที่อุณหภูมิประมาณ 60 องศา ซึ่งทำให้วัสดุเบลอ นักวิทยาศาสตร์ต้องการหาวิธีหลีกเลี่ยงการตกผลึกนี้ หรือเพื่อให้สามารถควบคุมกระบวนการตกผลึกได้มากขึ้น เพื่อให้ขนาดของผลึกที่ก่อตัวขึ้นจะไม่ส่งผลต่อแสง
ในห้องปฏิบัติการของพาเดอร์บอร์น นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาคุณสมบัติโมเลกุลของกรดพอลิแลกติกก่อน เพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุ โดยเฉพาะสถานะการหลอมเหลวและการตกผลึก ฮูเบอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบขอบเขตที่สารเติมแต่งหรือพลังงานรังสีสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุได้ “เราสร้างระบบการกระเจิงแสงมุมเล็กๆ ขึ้นมาโดยเฉพาะเพื่อศึกษาการก่อตัวของผลึกหรือกระบวนการหลอมละลาย ซึ่งเป็นกระบวนการที่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อฟังก์ชันทางแสง” ฮูเบอร์กล่าว
นอกเหนือจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคแล้ว โครงการนี้ยังมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญหลังการดำเนินการอีกด้วย ทีมงานคาดว่าจะส่งมอบกระดาษคำตอบชุดแรกภายในสิ้นปี 2565
เวลาโพสต์: Nov-09-2022