นักวิทยาศาสตร์จากเยอรมนีและเนเธอร์แลนด์กำลังวิจัยสิ่งใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพีแอลเอวัสดุ เป้าหมายคือการพัฒนาวัสดุที่ยั่งยืนสำหรับการใช้งานด้านแสง เช่น ไฟหน้ารถยนต์ เลนส์ พลาสติกสะท้อนแสง หรือตัวนำแสง ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ทำจากโพลีคาร์บอเนตหรือ PMMA
นักวิทยาศาสตร์ต้องการค้นหาพลาสติกชีวภาพเพื่อผลิตไฟหน้ารถยนต์ ปรากฏว่ากรดโพลีแล็กติกเป็นวัสดุที่เหมาะสม
ด้วยวิธีนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถแก้ปัญหาต่างๆ ที่พลาสติกแบบดั้งเดิมต้องเผชิญได้หลายประการ ประการแรก การหันมาสนใจทรัพยากรหมุนเวียนสามารถบรรเทาแรงกดดันที่เกิดจากน้ำมันดิบต่ออุตสาหกรรมพลาสติกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประการที่สอง สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ และประการที่สาม ต้องคำนึงถึงวงจรชีวิตของวัสดุทั้งหมดด้วย
“กรดโพลีแล็กติกไม่เพียงแต่มีข้อได้เปรียบในแง่ของความยั่งยืนเท่านั้น แต่ยังมีสมบัติทางแสงที่ดีมากอีกด้วย และสามารถใช้ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” ดร. Klaus Huber ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัย Paderborn ในประเทศเยอรมนี กล่าว
ปัจจุบัน หนึ่งในความยากลำบากที่นักวิทยาศาสตร์กำลังเผชิญอยู่คือการประยุกต์ใช้กรดโพลีแลกติกในสาขาที่เกี่ยวข้องกับ LED LED เป็นที่รู้จักในฐานะแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม “โดยเฉพาะอย่างยิ่งอายุการใช้งานที่ยาวนานเป็นพิเศษและการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ เช่น แสงสีฟ้าของหลอดไฟ LED ทำให้วัสดุออปติคัลมีความต้องการสูง” ฮิวเบอร์อธิบาย นี่คือเหตุผลที่จำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนทานเป็นพิเศษ ปัญหาคือ PLA จะอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิประมาณ 60 องศา อย่างไรก็ตาม หลอดไฟ LED สามารถมีอุณหภูมิสูงถึง 80 องศาขณะทำงาน
ความท้าทายอีกอย่างหนึ่งคือการตกผลึกของกรดโพลีแลกติก กรดโพลีแลกติกจะเกิดผลึกที่มุมประมาณ 60 องศา ซึ่งทำให้วัสดุเบลอ นักวิทยาศาสตร์ต้องการหาวิธีหลีกเลี่ยงการตกผลึกนี้ หรือทำให้กระบวนการตกผลึกควบคุมได้ง่ายขึ้น เพื่อให้ขนาดของผลึกที่เกิดขึ้นไม่ส่งผลกระทบต่อแสง
ในห้องปฏิบัติการพาเดอร์บอร์น นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาคุณสมบัติทางโมเลกุลของกรดโพลีแลกติกเป็นครั้งแรก เพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสถานะการหลอมเหลวและการตกผลึก ฮูเบอร์รับผิดชอบการศึกษาขอบเขตที่สารเติมแต่งหรือพลังงานรังสีสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุได้ “เราสร้างระบบการกระเจิงแสงมุมเล็กโดยเฉพาะสำหรับการศึกษาการก่อตัวของผลึกหรือกระบวนการหลอมเหลว ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อฟังก์ชันเชิงแสง” ฮูเบอร์กล่าว
นอกจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคแล้ว โครงการนี้ยังสามารถสร้างประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญหลังจากการดำเนินการ ทีมงานคาดว่าจะส่งมอบกระดาษคำตอบชุดแรกภายในสิ้นปี 2565
เวลาโพสต์: 9 พ.ย. 2565