Исследовательская группа из Общества Фраунгофера и технического университета Мюнхена (TUM) во главе с Химиком Фолькером Зибером разработала новое семейство полиамидов, которые могут быть получены из побочного продукта производства целлюлозы – успешного примера для более устойчивой экономики с использованием биоматериалов.
Полиамиды являются важными пластиками. Они могут быть найдены от автомобилей до предметов одежды. Коммерчески они до сих пор изготавливались преимущественно из сырой нефти; есть лишь несколько “зеленых” альтернатив, таких как полиамиды на основе касторового масла.
Биосодержащие соединения зачастую значительно дороже в производстве и поэтому до сих пор могли проникать на рынок только в том случае, если они обладали определенными свойствами.
Команда, возглавляемая Фолькером Зибером, профессором химии биогенного сырья в TU Munich, в настоящее время разработала совершенно новое семейство полиамидов, которое может быть получено из побочного продукта производства целлюлозы.
Биогенный исходный материал, (+) - 3-Карен, состоит из двух колец, которые сплавлены друг с другом. Химики из TUM и Института Фраунгофера по межфазной инженерии и биотехнологии (IGB) в Straubing теперь модифицировали одно из колец таким образом, что оно может быть открыто, давая длинную цепочку молекул, полимер.
Второе кольцо здесь остается нетронутым. Таким образом, вместо линейной полимерной цепи, как в традиционных полиамидах, появляется цепь, которая несет много мелких колец и других боковых групп. Это придает полимеру совершенно новые функции.
Новые полиамиды впечатляют благодаря своим особым свойствам, которые делают их привлекательными для многих применений. Например, они плавятся при более высоких температурах, чем конкурирующие продукты, полученные из сырой нефти. Кроме того, новые соединения могут быть получены прозрачными, а также частично кристаллическим способом, что увеличивает возможности его последующего применения с использованием того же исходного вещества.
“С помощью условий реакции и катализаторов во время синтеза мы можем легко контролировать, получим ли мы в конечном итоге прозрачный или частично кристаллический полиамид. Однако основой для этого является, прежде всего, специфическая структура исходного сырья на биологической основе, которое было бы очень дорого получить из ископаемого сырья”, - объясняет Зибер.
С промышленной точки зрения важно, что синтез в основном происходит в одном реакционном контейнере. Этот процесс "одного котла" не только позволит значительно сократить расходы, но и будет означать четкое повышение устойчивости.
Биогенный исходный материал (+) - 3-Карен может быть фактически дистиллирован с высокой чистотой и сравнительно низкой стоимостью из скипидарного масла, полученного в качестве вторичного продукта в целлюлозной промышленности.
Зибер указывает, что поскольку скипидарное масло является побочным продуктом лесной промышленности, в отличие от использования касторового масла, мы не конкурируем с производством продуктов питания. Исследователи пока не вполне удовлетворены достигнутым общим выходом процесса, который составляет 25 процентов по массе.
”Благодаря простой масштабируемости потенциал для эффективного процесса очень высок", - говорит Пол Стокманн, чья докторская диссертация в TUM основана на результатах исследований.
В настоящее время химики Fraunhofer IGB работают над созданием (+)-3-полиамидов на основе Карена на рынке в качестве альтернативы высокоэффективным полиамидам на основе сырой нефти.
NatCom: ИИ-анализ крови предсказывает болезни сердца за 15 лет до симптомов
Сердечно-сосудистые болезни становятся причинами летальных исходов для около 20 миллионов человек ежегодно. Привычные маркеры оценки риска: возраст, давление, вредные привычки — не позволяют улавливать наиболее ранних молекулярных изменений, позволяющих задействовать…
Золото назвали перспективным материалом для квантовых устройств
Золото в перспективе способно стать базовой платформой для квантовых технологий. Два крупных научных центра — Пенсильванский университет и Университет Торонто показали успешные результаты в применении данного металла. Исследования ведутся при…
Создан пластик, способный полностью исчезнуть за 6 дней
Китайскими учеными создан саморазрушающийся «живой» пластик, который способен при посредстве генетически модифицированных бактерий полностью распадаться за шесть дней, даже не формируя микропластика. О новинке рассказал ресурс pubs.acs.org. Она потенциально может…
МО: за ночь над регионами России сбили 133 украинских БПЛА
Российские средства ПВО перехватили и уничтожили за ночь над регионами РФ и акваторией Черного моря 133 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ один человек погиб, 12 были ранены
ВСУ атаковали территорию Белгородской области порядка 90 раз за прошедшие сутки. В результате погиб мирный житель, еще 12 получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в "Максе". "За минувшие…
ВС России поразили предприятие «Смарт интеллиджент систем» в Киеве
Армия России поразила в Киеве предприятие "Смарт интеллиджент систем", производившее беспилотники, сообщили в Минобороны РФ. Предприятие осуществляло производство беспилотных летательных аппаратов различных модификаций и комплектующих к ним. В том числе…
Чувство родной земли помогает оставаться людьми в цифровую эпоху
Мы неизбежно дорастём до представления о том, что любая земля свята. Человеку земля нужна как союзни...
Человеческий мозг может хранить информации в 1000 раз больше, чем считалось
Человеческий мозг ежедневно выполняет триллионы вычислений, потребляя при этом примерно столько же э...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".