Forskere laver bæredygtig polymer af sukkerarter i træ

Forskere fra University of Bath har lavet en bæredygtig polymer ved at bruge det næstmest rigelige sukker i naturen, xylose.

Ikke alene reducerer det nye naturinspirerede materiale afhængigheden af ​​råolieprodukter, men dets egenskaber kan også nemt kontrolleres for at gøre materialet fleksibelt eller krystallinsk.

Forskerne, fra Universitetets Center for Bæredygtige og Cirkulære Teknologier, rapportere polymeren, fra polyetherfamilien, har en række anvendelsesmuligheder, herunder som byggesten til polyurethan, bruges i madrasser og skosåler; som et bio-afledt alternativ til polyethylenglycol, et kemikalie, der er meget udbredt i biomedicin; eller til polyethylenoxid, nogle gange brugt som elektrolyt i batterier.

Holdet siger, at yderligere funktionalitet kan tilføjes til denne alsidige polymer ved at binde andre kemiske grupper såsom fluorescerende prober eller farvestoffer til sukkermolekylet, til biologisk eller kemisk registreringsanvendelse.

Holdet kan nemt producere hundredvis af gram af materialet og forudse, at produktionen hurtigt vil være skalerbar.

Dr. Antoine Buchard, Royal Society University Research Fellow og læser ved Center for Sustainable and Circular Technologies, ledet undersøgelsen.

Han sagde:"Vi er meget begejstrede for, at vi har været i stand til at producere dette bæredygtige materiale fra en rigelig naturressource - træ.

"Plastik og polymerers afhængighed af svindende fossile brændstoffer er et stort problem, og bio-afledte polymerer - dem, der er afledt af vedvarende råvarer såsom planter - er en del af løsningen til at gøre plastik bæredygtig.

"Denne polymer er særlig alsidig, fordi dens fysiske og kemiske egenskaber let kan justeres, at fremstille et krystallinsk materiale eller mere af en fleksibel gummi, samt at introducere meget specifikke kemiske funktionaliteter.

"Indtil nu var dette meget svært at opnå med bio-afledte polymerer.

"Det betyder, at med denne polymer, vi kan målrette en række forskellige applikationer, fra emballage til sundhedspleje eller energimaterialer, på en mere bæredygtig måde."

Som alle sukkerarter, xylose forekommer i to former, der er spejlbilleder af hinanden - kaldet D og L.

Polymeren bruger den naturligt forekommende D-enantiomer af xylose, men forskerne har vist, at kombinationen med L-formen gør polymeren endnu stærkere.

Forskerholdet har indgivet patent på deres teknologi og er nu interesseret i at arbejde sammen med industrielle samarbejdspartnere for at opskalere produktionen yderligere og udforske anvendelserne af de nye materialer.