Forscher haben erstmals einen Bio-Kunststoff entwickelt, der gleichzeitig transparent f\u00fcr sichtbares Licht und undurchl\u00e4ssig f\u00fcr UV-Licht ist. Basis des neuen Plastiks sind Substanzen, die bei der Bioraffinerie von Zellulose und Hemizelluse anfallen \u2013 und daher beispielsweise aus Holzabf\u00e4llen gewonnen werden. Anwenden k\u00f6nnte man die Bio-Kunststofffolien unter anderem, um gedruckte Elektronik vor ultravioletter Strahlung zu sch\u00fctzen.<\/p>\n
Kunststoffe sind auch unserem Alltag kaum mehr wegzudenken. Doch die Entsorgung des Plastikm\u00fclls z\u00e4hlt zu den gr\u00f6\u00dften Herausforderungen unserer Zeit. Im Meer findet man tonnenweise Kunststoffabf\u00e4lle und selbst unsere K\u00f6rper sind mit Mikroplastik belastet. Forscher sind deshalb seit langem auf der Suche nach Alternativen. Mittlerweile gibt es bereits Bioplastik, das aus Apfelschalen oder Holzabf\u00e4llen hergestellt wird.<\/p>\n
Aber f\u00fcr einige Anwendungen muss der Kunststoff ganz spezielle Eigenschaften haben. Bisher war es zum Beispiel ein Problem, dass durchsichtiges Bioplastik \u2013 im Gegensatz zu Quarzglas \u2013 auch durchl\u00e4ssig f\u00fcr die ultraviolette Strahlung der Sonne ist.<\/p>\n
Polymer-Bausteine aus \u201ekaramellisierten\u201c Kohlenhydraten
\nDoch ein Team aus Chemikern um Tuomo Kainulainen von der Universit\u00e4t Oulo ist auf der Suche nach Bioplastik mit UV-Schutz nun f\u00fcndig geworden. Sie haben erstmals einen neuen synthetischen Biokunstoff hergestellt, der im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Bio-Kunststoffen nicht durchl\u00e4ssig f\u00fcr die ultraviolette Strahlung der Sonne ist.<\/p>\n
Das neuentwickelte Plastik wird vollst\u00e4ndig auf der Basis von Biomasse hergestellt. Ausgangsstoffe des Materials sind die Substanzen Hydroxymethylfurfural und Furfural, aus. Diese organischen Verbindungen entstehen, wenn Zucker und Kohlehydrate der Hitze ausgesetzt werden und dadurch quasi karamellisieren. Sie sind daher in geringen Mengen sogar in manchen Lebensmitteln nachweisbar. In verwertbaren Mengen aber fallen sie bei der Bioraffinierie von Zellulose und Hemizellose an \u2013 beispielsweise aus Holzabf\u00e4llen.<\/p>\n
Diese Ausgangssubstanzen wandelten die Forscher in chemische Verbindungen um, die \u00e4hnlich wie die ringf\u00f6rmigen Kohlenstoffverbindungen Furan oder Bifuran aufgebaut sind und als Grundeinheiten f\u00fcr langkettige Polymere geeignet sind. Indem die Chemiker diese Molek\u00fcle miteinander verkn\u00fcpften, erhielten sie Ketten die aus beiden Arten von Grundeinheiten bestanden \u2013 sogenannte Copolymere.<\/p>\n
Undurchl\u00e4ssig f\u00fcr UV-Licht
\nAus dem neuen Bio-Kunststoff lassen sich d\u00fcnne, durchsichtige Plastikfolien herstellen. Der Vorteil dieses neuen Materials: Es verhindert den Durchtritt von UV-Strahlung und ist dabei immer noch transparent f\u00fcr sichtbares Licht, wie erste Tests ergaben. Die anderen Eigenschaften des Bioplastiks wie die Zugfestigkeit und der Schmelzpunkt waren durch die Kombination der Copolymer-Einheiten aus Furan und Bifuran genauso gut wie bei herk\u00f6mmlichen Kunststoffen.<\/p>\n
Ein weiterer Vorteil: Material ist extrem undurchl\u00e4ssig gegen\u00fcber Gasen, wie Kainulainen und seine Kollegen berichten. In den Versuchen zeigte sich, dass die Luftdichtheit des Materials drei bis vier Mal so hoch war wie bei Standard-PET-Kunststoff. Das zum Patent angemeldete Material hat damit teilweise sogar bessere Eigenschaften als Plastik-Sorten auf fossiler Basis.<\/p>\n
Die Chemiker haben bereits erste Anwendungen f\u00fcr den nachhaltigen Kunststoff vor Augen. \u201eDer neue umweltfreundliche Biokunststoff eignet sich beispielsweise f\u00fcr den Schutz von Produkten vor direkter Sonneneinstrahlung. Auch Hightech-Anwendungen wie Chassis-Materialien f\u00fcr die gedruckte Elektronik erfordern fortschrittliche Eigenschaften f\u00fcr den Materialschutz.\u201c, erkl\u00e4rt Kainulainen. (ACS Biomacromolecules<\/em>, 2020, doi: 10.1021\/acs.biomac.9b01447<\/a>)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Forscher haben erstmals einen Bio-Kunststoff entwickelt, der gleichzeitig transparent f\u00fcr sichtbares Licht und undurchl\u00e4ssig f\u00fcr UV-Licht ist. Basis des neuen Plastiks sind Substanzen, die bei der Bioraffinerie von Zellulose und Hemizelluse anfallen \u2013 und daher beispielsweise aus Holzabf\u00e4llen gewonnen werden. Anwenden k\u00f6nnte man die Bio-Kunststofffolien unter anderem, um gedruckte Elektronik vor ultravioletter Strahlung zu sch\u00fctzen. […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[12423,12230,11860,11769],"supplier":[16672],"class_list":["post-72335","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-baumaterial","tag-biokunststoff","tag-bioraffinerie","tag-zellulose","supplier-university-of-oulu"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72335","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\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=72335"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72335\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=72335"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=72335"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=72335"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=72335"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}