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Die moderne Gesellschaft muss Alternativen zu Materialien finden, die aus fossilen \u00d6l- und Gasressourcen gewonnen werden. Parallel dazu m\u00fcssen dringend Technologien f\u00fcr den \u00dcbergang zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft entwickelt werden. Duroplastische Harze beispielsweise bieten eine robuste Leistung f\u00fcr die anspruchsvollen Anwendungen von heute, aber leider lassen sich diese synthetischen Kunststoffe nicht ohne weiteres recyceln.<\/p>\n\n\n\n
Forscher der Universit\u00e4t Stockholm haben eine ressourceneffiziente Methode zur Herstellung eines Materials entwickelt, das sich wie Duroplaste verh\u00e4lt, aber thermisch wiederverwertet werden kann. Das Team verwendete Lignin als erneuerbaren Rohstoff in einer katalysatorfreien Reaktion mit einer ungiftigen, aus Ethylenglykol gewonnenen Chemikalie. Lignin ist ein Nebenprodukt aus der Zellstoff- und Papierindustrie, wo es haupts\u00e4chlich zur Gewinnung von Chemikalien und W\u00e4rme verbrannt wird. Es gibt jedoch starke Bestrebungen, Lignin als Baustein f\u00fcr neue wertsch\u00f6pfende Materialien zu verwenden, die w\u00e4hrend ihrer Lebensdauer als Kohlenstoffspeicher dienen.<\/p>\n\n\n\n
“Wir waren erstaunt \u00fcber die Leistungsf\u00e4higkeit der neuen Materialien, und einer der bemerkenswertesten Aspekte unserer Ergebnisse ist die Einfachheit und Materialeffizienz des Syntheseprozesses. Im Gegensatz zu fr\u00fcheren Beispielen m\u00fcssen wir das Lignin nicht chemisch modifizieren oder fraktionieren, sondern k\u00f6nnen es einfach mit dem Vernetzer in einer Eintopfreaktion kochen”, erkl\u00e4rt Dr. Adrian Moreno von der Universit\u00e4t Stockholm und einer der Forscher hinter der Studie. Das Ergebnis ist ein schwarzes, plastik\u00e4hnliches Material, das mit herk\u00f6mmlichen Technologien wie dem Spritzgussverfahren in verschiedene Formen gegossen werden kann.<\/p>\n\n\n\n
Die neuen Materialien auf Ligninbasis k\u00f6nnen mehrfach verwendet werden, was f\u00fcr die Kreislaufmaterialien der Zukunft von zentraler Bedeutung ist. Um dies zu demonstrieren, haben die Forscher die mechanische Festigkeit des urspr\u00fcnglichen Materials und desselben Materials, das aus der gebrochenen Probe wiederaufbereitet wurde, gemessen. Die mechanische Festigkeit war mit der von technischen Kunststoffen vergleichbar und blieb nach der Wiederaufbereitung unver\u00e4ndert.<\/p>\n\n\n\n
Vom Einweg- zum wiederverwendbaren Klebstoff<\/h3>\n\n\n\n
Die Wissenschaftler entdeckten auch, dass die Materialeigenschaften von hart und spr\u00f6de bis hin zu weich und z\u00e4h angepasst werden k\u00f6nnen, indem einfach die Menge des in der Formulierung verwendeten Lignins ver\u00e4ndert wird. “Die M\u00f6glichkeit, die Materialeigenschaften einzustellen, er\u00f6ffnet viele M\u00f6glichkeiten f\u00fcr kommerzielle Anwendungen. Die Formulierung mit einem Ligningehalt von 50 Gewichtsprozent ist zum Beispiel ein hervorragender Klebstoff f\u00fcr verschiedene weiche und harte Materialien”, sagt Mohammad Morsali, Doktorand an der Universit\u00e4t Stockholm und einer der Autoren des Artikels.<\/p>\n\n\n\n
“Es ist m\u00f6glich, den Klebstoff wiederherzustellen oder das Material einfach abzul\u00f6sen und bei milden Temperaturen, die mit denen eines K\u00fcchenherds vergleichbar sind, wieder zu verkleben.<\/p>\n\n\n\n
Lignin ist eines der Wundermaterialien der Natur, das erst in j\u00fcngster Zeit als Kandidat f\u00fcr fortschrittliche Werkstoffe Aufmerksamkeit erregt hat. “Dies ist ein hervorragender Beweis f\u00fcr die M\u00f6glichkeiten, die Lignin als wertvoller Rohstoff bietet. Das von uns entwickelte Material passt perfekt in die aktuelle Entwicklung hin zu nachhaltigen Kreislaufmaterialien. Dank seines Aufbaus aus so genannten dynamischen kovalenten Bindungen kann das Material durch relativ leichtes Erhitzen immer wieder neu gebildet werden”, erkl\u00e4rt Assistant Professor Mika Sipponen.<\/p>\n\n\n\n
Eine gl\u00e4nzende Zukunft f\u00fcr nachhaltige Materialien<\/h3>\n\n\n\n
Der laufende \u00dcbergang zu erneuerbaren und kreislauff\u00e4higen Materialien stellt eine gro\u00dfe Herausforderung dar, da ein Gro\u00dfteil der Materialien, die wir in unserem Alltag verwenden, noch immer aus fossilen Bausteinen hergestellt wird. Laut Mika Sipponen wird es auch viele M\u00f6glichkeiten geben, Studenten in die Forschungsprojekte einzubeziehen, insbesondere jetzt, da die Universit\u00e4t Stockholm ein neues MSc-Programm f\u00fcr nachhaltige Chemie eingef\u00fchrt hat. Gleichzeitig gibt es spannende Initiativen wie das Stockholmer Universit\u00e4tszentrum f\u00fcr zirkul\u00e4re und nachhaltige Systeme, SUCCeSS, das neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr innovative Materialchemie er\u00f6ffnet.<\/p>\n\n\n\n
“Wir sehen in diesem Paradigmenwechsel zum Ausstieg aus den fossilen Materialien eine gro\u00dfe Chance. Es liegt auf der Hand, dass neue Ideen und eine interdisziplin\u00e4re Zusammenarbeit erforderlich sind, um das wahre Potenzial von Lignin und anderen nachhaltigen Materialien auszusch\u00f6pfen und sie schlie\u00dflich zu vermarkten”, sagt Mika Sipponen. Es ist dieser vielseitige Aspekt unserer Forschung, der uns dazu motiviert, an der L\u00f6sung einiger der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen unserer Generation zu arbeiten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Forscher der Universit\u00e4t Stockholm haben eine ressourceneffiziente Methode zur Herstellung neuer Materialien auf Ligninbasis entwickelt, die thermisch wiederaufbereitet und als Ersatz f\u00fcr duroplastische Harze und Klebstoffe verwendet werden k\u00f6nnen. Die moderne Gesellschaft muss Alternativen zu Materialien finden, die aus fossilen \u00d6l- und Gasressourcen gewonnen werden. Parallel dazu m\u00fcssen dringend Technologien f\u00fcr den \u00dcbergang zu einer […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"Holzabf\u00e4lle, die in erneuerbaren, recycelbaren Duroplast-Alternativen verwendet werden","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[10608,13720,12511,11828],"supplier":[10303],"class_list":["post-101707","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biooekonomie","tag-harze","tag-kleber","tag-lignin","supplier-stockholm-university"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/101707","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=101707"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/101707\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=101707"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=101707"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=101707"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=101707"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}