Термопластик на основе полилактида легко перерабатывается и безопасен для окружающей среды, но композиты вроде углеродного волокна намного прочнее. Теперь немецкие ученые смогли объединить лучшие характеристики обоих материалов, получив нечто совершенно новое, надежное и безопасное.
В отличие от обычного пластика на основе продуктов нефтепереработки, полилактид производится из возобновляемых источников: кукурузного крахмала, тапиоки и сахарного тростника. Он не только полностью пригоден для вторичной переработки, но и разлагается в течение нескольких лет. Другими словами, это идеальный материал для промышленного применения.
Но есть одно но: пластикам не характерна прочность, свойственная композитным материалам. Поскольку последние состоят из, как минимум, двух веществ, их переработка очень сложна и затратна. Зная об этом, исследователи из Института химической технологии общества Фраунгофера создали композитный материал на основе полилактида. Разработка велась в рамках европейского проекта Bio4self, в который входит несколько университетов и исследовательских групп.
Волокна и матрица материала изготовлены из двух типов биопластика с различной температурой плавления. В процессе производства твердые волокна внедряются в жидкую матрицу, состоящую из гранул полилактида. В результате она тоже становится твердой. Для переработки композита достаточно расплавить волокна и матрицу при разных температурах.
Ученые утверждают, что композит полилактида гораздо прочнее и жестче, чем обычная форма пластика, и полученный материал вполне способен конкурировать с полипропиленовыми композитами. Более того, производственный процесс требует вдвое меньше энергии, чем в случае с композитами на основе нефтепродуктов. Количество выбрасываемого углекислого газа на килограмм материала также вдвое меньше.
Таким образом, есть все основания полагать, что на новый материал будет переходить все больше производителей.