"Idealny plastik" w zasięgu ręki
Dzięki europejskim badaczom, którzy odkryli nową metodę wytwarzania plastiku, ten materiał przeżywa prawdziwy renesans. Innowacyjna "książka z przepisami" pomoże ekspertom w stworzeniu "idealnego plastiku" o określonych zastosowaniach i właściwościach. Badania opublikowane w czasopiśmie Science zostały częściowo sfinansowane w ramach projektu DYNACOP ("Dynamika polimerów złożonych strukturalnie"), który otrzymał dotację w wysokości prawie 3,5 miliona EUR w ramach akcji Marie Curie "Networks for Initial Training" w siódmym programie ramowym UE (7PR). W ostatniej dekadzie naukowcy oraz eksperci z dziedziny przemysłu z Niemiec, Holandii i Wielkiej Brytanii pracowali nad dopracowaniem odkrycia gigantycznych "makrocząsteczek" stanowiących podstawowe elementy tworzyw sztucznych. Te makrocząsteczki mają również wpływ na właściwości plastiku podczas produkcji w procesach topienia, przepływu i formowania. Badacze stosują polietyleny o niskiej gęstości (LDPE) do produkcji tacek i pojemników, lekkich części samochodowych, opakowań nadających się do przetworzenia oraz elementów elektrycznych. Do tej pory ekspertom udało się najpierw wyprodukować plastik, a następnie znaleźć dla niego zastosowanie. Gdyby ta próba się nie powiodła, wypróbowano by kilka innych "przepisów", aby sprawdzić, który okaże się najlepszy. Ta najnowsza technika może pomóc w zagwarantowaniu zmniejszenia wysokich już kosztów w tej branży oraz w zaoszczędzeniu czasu. Stosowane modele matematyczne służą do łączenia dwóch elementów kodu komputerowego. Pierwszy pozwala oszacować sposób przepływu polimerów na podstawie połączeń pomiędzy cząsteczkami łańcuchowymi, z których się składają. Drugi natomiast służy do przewidywania kształtów, jakie przybiorą te cząsteczki na poziomie chemicznym, gdy zostaną stworzone. Do udoskonalenia tych modeli zespół stanowiący część projektu Przetwarzanie polimerów w mikroskali użył wygenerowanych i zsyntetyzowanych laboratoryjnie "idealnych polimerów". "Wszyscy używają na co dzień tworzyw sztucznych, jednak do tej pory proces ich produkcji opierał się w głównej mierze na zgadywaniu", mówi autor tych badań dr Daniel Read z Katedry Matematyki na Uniwersytecie w Leeds, w Wielkiej Brytanii. "Ten przełom oznacza możliwość skuteczniejszego opracowywania nowych tworzyw sztucznych pod kątem określonych zastosowań, co przyniesie korzyści zarówno dla przemysłu, jak i dla środowiska". Z kolei profesor Tom McLeish, pracujący wcześniej na Uniwersytecie w Leeds, a teraz piastujący stanowisko prorektora ds. badań na Uniwersytecie w Durham, kierujący projektem Przetwarzanie polimerów w mikroskali, powiedział: "Po wielu latach wypróbowywania różnych składów chemicznych i odkrywania bardzo niewielu produktów mających praktyczne zastosowanie, to nowe odkrycie naukowe zapewni branży przemysłowej zestaw narzędzi umożliwiający szybsze i skuteczniejsze wprowadzanie nowych materiałów na rynek". Profesor McLeish, jeden z autorów opracowania, zauważył, że odkrycia w dziedzinie produkcji tworzyw sztucznych, gdzie przechodzi się od materiałów ropopochodnych do materiałów ekologicznych i odnawialnych, umożliwiają wyeliminowanie fazy "prób i błędów". "Zmieniając dwie lub trzy cyfry w kodzie komputerowym możemy dostosować wszystkie przewidywane parametry nowych źródeł biopolimerowych", twierdzi. Komentując wyniki badań, dr Ian Robinson z firmy Lucite International, jednego z uczestników projektu z branży przemysłowej, mówi: "To wspaniałe zwieńczenie wieloletniej pracy prowadzonej przez ten wyjątkowy zespół. Jest to potwierdzenie etosu współpracy obowiązującego wśród brytyjskich zespołów badawczych oraz globalnych przedsiębiorstw zaangażowanych w to przedsięwzięcie. Wiedza zdobyta dzięki temu podejściu jest porównywalna ze złamaniem kodu DNA plastiku." Celem projektu DYNACOP, którym zarządza Uniwersytet w Leeds, w Wielkiej Brytanii, jest pogłębienie zrozumienia przepływu i dynamiki mieszanin złożonych topologicznie płynów makrocząsteczkowych oraz ich znaczenia dla przetwarzania oraz właściwości mieszanin nanostrukturalnych. Konsorcjum DYNACOP składa się z ekspertów z Belgii, Danii, Niemiec, Grecji, Włoch, Hiszpanii, Holandii oraz Wielkiej Brytanii. Więcej informacji: Uniwersytet w Leeds: http://www.leeds.ac.uk/ Science: http://www.sciencemag.org/ Zestawienie informacji na temat projektu DYNACOP w serwisie CORDIS: https://cordis.europa.eu/project/id/214627/pl
Kraje
Niemcy, Zjednoczone Królestwo