چسب فوق العاده مهندسی شده زیستی ، می تواند صنعت را جابجا کند
محققان یک چسب زیست تخریب پذیر از P3HB ایجاد کردند که از گزینه های مبتنی بر نفت بهتر عمل می کند. قوی ، قابل استفاده مجدد و سازگار با محیط زیست ، در محیط های مختلف تجزیه می شود. این تیم تحقیقاتی در حال کار بر روی تولید مقیاس پذیر برای کاربرد های صنعتی گسترده است.
محققان یک پلیمر چسب ایجاد کردند که از قدرت گزینه های تجاری موجود فراتر می رود و درعین حال مزایای اضافی زیست تخریب پذیر ، قابل تنظیم و قابل استفاده مجدد را فراهم می سازد . محققان دانشگاه کلرادو و همکارانش یک پلیمر چسب نوآورانه ایجاد کرده اند که ازنظر استحکام از گزینه های موجود در بازار بهتر عمل می کند و در عین حال زیست تخریب پذیرو قابل استفاده مجدد است. این مطالعه که در مجله Science منتشر شده است، نشان می دهد که چگونه پلیمر طبیعی P3HB می تواند از نظر شیمیایی اصلاح شود تا به عنوان یک عامل پیوند بادوام و پایدار عمل کند. چسب ها نقش مهمی در صنایعی مانند تولید خودرو ، بسته بندی ، انرژی الکترونیک ، انرژی خورشیدی و ساخت و ساز ایفا می کنند و ستون فقرات یک بازار50 میلیارد دلاری را تشکیل می دهند. با این حال ، آن ها همچنین به طور قابل توجهی به مشکلات روبه رشد زباله های پلاستیکی کمک می کنند. تیم تحقیقاتی از ترکیبی از روش های تجربی ، شبیه ساز ها و مدل سازی فرآیند برای طراحی این پلیمر سازگار با محیط زیست به عنوان جایگزینی مناسب برای چسب های سنتی استفاده کردند. این پروژه توسط پرفسور برجسته دانشگاه یوجین چین در گروه شیمی هدایت شد. از دیگر شرکای این مقاله می توان به گرک بکهام در آزمایشگاه ملی انرزثی های تجدید پذیر و پرفسور تینگ شو در دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی و محققان گروه های آن ها اشاره کرد. چن گفت که پلی 3 هیدروکسید بوتیرات یا P3HB یک پلیمر طبیعی ، زیست پایه و زیست تخریب پذیر است که می تواند توسط میکروب ها در شرایط بیولوژیکی مناسب تولید شود. در حالی که پلیمر در صورت ساخت با این روش چسبنده نیست ، آزمایشگاه او توانست ساختار ان را از نظر شیمیایی دوباره مهندسی کند تا در حال حاضر چسبندگی قوی تری نسبت به گزینه های رایج مشتق شده از نفت و غیر زیست تخریب پذیر در هنگام استفاده بر روی بستر ها یا سطوح مختلف مانند آلمینیوم ، شیشه و چوب ارائه دهد. استحکام چسبندگی P3HB مهندسی شده مجدد ، نیز می تواند برای پاسخ گویی به نیاز های مختلف برنامه تنظیم شود.
پرداختن به بحران جهانی زباله های پلاستیکی : این یافته ها بخشی از هدف بزرگتر محققان برای بهبود و گسترش توانایی ما برای مقابله با بحران جهانی آلودگی پلاستیک است. تیم محققان در تلاش های زیادی برای توسعه جایگزین های قابل بازیافت شیمیایی ، زیست تخریب پذیر و بطور کلی پایدارتر برای مواد پلاستیکی امروزی مشارکت دارد. آنها گفتند که در حالی که بسیاری از مردم ذاتا مسائل چرخه زندگی ناشی از یک بطری آب یکبار مصرف را تشخیص می دهند ، چسب ها مشکلات دلهره آورتری را با راه حل های بالقوه کمتر ارائه می دهند.
چسب های ترموست مبتنی بر نفت مانند چسب گوریلا و J-B weld همراه با مذاب های داغ ترموپلاستیک ، بازیافت یا بازیابی می توانند بسیار دشواریا حتی غیر ممکن باشند. در درجه اول به دلیل پیوندهای قوی آن ها با مواد دیگر . رویکرد محققان در عوض یک ماده زیست تخریب پذیر را ارائه می دهد که می تواند در صنایع مختلف با استحکام قابل تنظیم یا حتی بالاتر در مقایسه با آن گزینه ها استفاده شود. اقای اتان کوین دانشجوی دکترا در CSU است و به عنوان نویسنده اصلی مقاله با محقق فوق دکترا ژان ژانگ خدمت کرده است. کوین گفت که تیم تحقیقاتی او یک نمونه چوب چسب P3HB توسعه دادیم و توانستیم از آن با یک تفنگ چسب موجود در بازار استفاده کنیم تا کاربرد آن را در آب بندی جعبه های مقوایی و سایر خواص روی صفحات فولادی آزمایش کنیم . تیم تحقیقاتی می دانست که داده ها از قوی تر بودن آن نسبت به سایر گزینه ها پشتیبانی می کنند ، اما شوکه شدند که توانستیم نشان دهیم که عملکرد ان بسیار بهتر از گزینه های معمولی ذوب داغ است. نگه داشتن تا 20 پوند در جای خود ر مقایسه با 15 پوندی که یک چسب موجود نمی تواند مدیریت کند.
مزایای زیست محیطی و تجاری سازی آینده : محققین گفتند که P3HB در موارد مختلف ، از جمله محیط های مدیریت شده ونشده ، زیست تخریب پذیر است . این بدان معناست که بطور طبیعی در محل های دفن زباله به عنوان مثال آب شور اقیانوس یا خاک تجزیه می شود. این طیف وسیعی از گزینه های ممکن برای برخورد با مواد در پایان چرخه عمر آن را گسترش می دهد . چسب P3HB همچنین می تواند بازیابی ، پردازش مجدد و استفاده مجدد شود. تیم SCU اکنون کار بر روی راه هایی برای تجاری سازی پلیمر برای استفاده گسترده را آغاز خواهد کرد. محققان در حال کار بر روی دو رویکرد مختلف با تولید انبوه ، ازجمله راه هایی برای کاهش هزینه کلی واثرات زیست محیطی هستیم. تجزیه وتحلیل انجام شده توسط تیم NREL زمینه های کلیدی را شناسایی کرده است که می توانیم در آن ها پیشرفت کنیم و ما به همکاری با کنسرسیوم BOTTLE در مورد این تلاش های مقیاس بندی ادامه خواهیم داد .
