Bọt được sử dụng trong ghế và nệm ô tô rất khó tái chế—một phiên bản mới dựa trên thực vật giúp tránh các rủi ro về sức khỏe của polyurethane

Bọt được sử dụng trong ghế và nệm ô tô rất khó tái chế—một phiên bản mới dựa trên thực vật giúp tránh các rủi ro về sức khỏe của polyurethane

    Bọt được sử dụng trong ghế và nệm ô tô rất khó tái chế—một phiên bản mới dựa trên thực vật giúp tránh các rủi ro về sức khỏe của polyurethane

    Những bọt dựa trên sinh học này tránh nhu cầu về các sản phẩm dầu mỏ. Tín dụng: Srikanth Pilla, CC BY-ND

    Foams used in car seats and mattresses are hard to recycle—we made a plant-based version that avoids polyurethane's health risks
    Nghiên cứu mới của chúng tôi cho thấy một chất thay thế mới dựa trên thực vật cho bọt polyurethane giúp loại bỏ nguy cơ đối với sức khỏe của vật liệu này, thường được tìm thấy trong vật liệu cách nhiệt, ghế ô tô và các loại đệm khác, đồng thời bền vững hơn với môi trường.

    Bọt polyurethane luôn ở xung quanh bạn, bất cứ nơi nào cần vật liệu nhẹ để làm đệm hoặc hỗ trợ cấu trúc. Tuy nhiên, chúng thường được tạo ra bằng cách sử dụng các hóa chất bị nghi ngờ là chất gây ung thư.

    Polyurethane thường được sản xuất trong một phản ứng rất nhanh giữa hai hóa chất do ngành công nghiệp hóa dầu tạo ra: polyol và isocyanate. Mặc dù đã có nhiều công việc tìm kiếm chất thay thế cho thành phần polyol của bọt polyurethane, nhưng phần lớn thành phần isocyanate vẫn được giữ lại, bất chấp những hậu quả của nó đối với sức khỏe con người. Bọt sinh học có thể tránh được thành phần đó.

    Chúng tôi đã tạo ra một bọt dựa trên sinh học bền bỉ bằng cách sử dụng lignin, một sản phẩm phụ của ngành công nghiệp nghiền giấy và một chất đóng rắn gốc dầu thực vật giúp mang lại tính linh hoạt và dẻo dai cho vật liệu cuối cùng.

    Trọng tâm của sự đổi mới là khả năng tạo ra một hệ thống "tạo gel", theo cả nghĩa là các vật liệu tương thích với nhau và chúng tạo ra một loại gel một cách vật lý một cách nhanh chóng để việc bổ sung chất tạo bọt có thể tạo ra khối lượng nhẹ. cấu trúc liên kết với bọt polyurethane.

    Lignin là một vật liệu khó chuyển đổi thành hóa chất có thể sử dụng được do cấu trúc phức tạp và không đồng nhất của nó. Chúng tôi đã sử dụng cấu trúc này để tạo ra một mạng lưới liên kết kích hoạt thứ mà chúng tôi tin là bọt nonisocyanate dựa trên lignin đầu tiên trên thế giới.

    Bọt cũng có thể được tái chế vì nó có các liên kết có thể giải nén mạng lưới hóa chất sau khi hình thành. Các thành phần chính được sử dụng để sản xuất bọt sau đó có thể được chiết xuất và sử dụng lại.

    Foams used in car seats and mattresses are hard to recycle—we made a plant-based version that avoids polyurethane's health risks
    Làm thế nào các hóa chất trong bọt dựa trên sinh học có thể được tái chế và tái sử dụng. Tín dụng: Srikanth Pilla, CC BY-NĐ
    Tại sao nó quan trọng

    Bọt polyurethane là loại nhựa được sản xuất nhiều thứ sáu trên thế giới nhưng lại nằm trong số các vật liệu ít được tái chế nhất. Chúng cũng được thiết kế để có độ bền cao, nghĩa là chúng sẽ tồn tại trong môi trường trong nhiều thế hệ.

    Chúng góp phần gây ra vấn đề rác thải nhựa đối với các đại dương, đất và không khí trên thế giới cũng như các vấn đề về sức khỏe con người. Ngày nay, nhựa có thể được tìm thấy trong hầu hết mọi sinh vật trong hệ sinh thái trên cạn. Và vì hầu hết nhựa được làm từ các sản phẩm dầu mỏ nên chúng có liên quan đến việc khai thác nhiên liệu hóa thạch, góp phần gây ra biến đổi khí hậu.

    Nguồn gốc hoàn toàn dựa trên sinh học của bọt của chúng tôi giải quyết vấn đề về tính trung lập của carbon và khả năng tái chế hóa học đảm bảo rằng nhựa phế thải có giá trị gắn liền với nó nên ít có khả năng bị vứt bỏ. Đảm bảo rác thải có giá trị là dấu hiệu nổi bật của phương pháp sản xuất tuần hoàn—gắn giá trị tiền tệ vào mọi thứ có xu hướng làm giảm lượng rác thải.

    Chúng tôi hy vọng bản chất của những loại bọt này sẽ truyền cảm hứng cho những người khác thiết kế nhựa có tính đến vòng đời đầy đủ. Giống như nhựa cần được thiết kế theo các đặc tính của ứng dụng ban đầu, chúng cũng cần được thiết kế để tránh đích đến cuối cùng của 90% chất thải nhựa: bãi chôn lấp và môi trường.

    Cái gì tiếp theo

    Các phiên bản ban đầu của chúng tôi về bọt sinh học tạo ra một vật liệu cứng phù hợp để sử dụng trong các tấm lõi xốp dùng trong xây dựng hoặc để cách nhiệt trong tủ lạnh. Chúng tôi cũng đã tạo ra một phiên bản nhẹ và linh hoạt có thể được sử dụng cho các ứng dụng đệm và đóng gói. Thử nghiệm ban đầu của những vật liệu này cho thấy độ bền tốt trong điều kiện ẩm ướt, tăng cơ hội được áp dụng thương mại.

    Bọt polyurethane được sử dụng rộng rãi vì tính linh hoạt của chúng. Công thức mà chúng tôi phát hiện ban đầu đang được dịch để tạo ra một thư viện các tiền chất có thể được trộn lẫn để tạo ra các thuộc tính mong muốn, chẳng hạn như độ bền và khả năng tẩy rửa, trong mỗi ứng dụng.

    Zalo
    Hotline