Fra mælkeprotein, et plastikskum, der bliver bedre i et hårdt miljø

Et nyt højtydende plastikskum udviklet af valleproteiner kan modstå ekstrem varme bedre end mange almindelige termoplaster fremstillet af petroleum. Et forskerhold i Sverige rapporterer, at materialet, som f.eks. kan bruges i katalysatorer til biler, brændstoffiltre eller emballageskum, forbedrer faktisk dens mekaniske ydeevne efter dages udsættelse for høje temperaturer.

Indrapportering Avancerede bæredygtige systemer , forskere fra KTH Royal Institute of Technology i Stockholm siger, at forskningen åbner døren til brug af proteinbaserede skummaterialer i potentielt hårde miljøer, såsom filtrering, termisk isolering og væskeoptagelse.

Materialets grundlæggende byggesten er protein nanofibriller, eller PNF'er, som er selvsamlede af hydrolyserede valleproteiner - et produkt fra osteforarbejdning - under specifikke temperatur- og pH-forhold.

I test blev skummet forbedret med ældning. Efter en måneds udsættelse for en temperatur på 150C, materialet blev stivere, hårdere og stærkere, siger undersøgelsens medforfatter, Mikael Hedenqvist, professor i Afdelingen for Polymere Materialer ved KTH.

"Dette materiale bliver kun stærkere med tiden, " siger han. "Hvis vi sammenligner med petroleumsbaserede, kommercielle skummaterialer fremstillet af polyethylen og polystyren, de smelter øjeblikkeligt og nedbrydes under de samme barske forhold."

Proteiner er ofte vandopløselige, hvilket udgør en udfordring ved udvikling af proteinbaserede materialer. På trods af dette, materialet viste sig at være vandafvisende efter ældningsprocessen, som polymeriserede proteinet, skabe nye kovalente bindinger, der stabiliserede skummet. Skummet modstod også endnu mere aggressive stoffer - såsom overfladeaktive stoffer og reduktionsmidler - der normalt nedbryder eller opløser proteiner. Tværbindingen gjorde også skummet upåvirket af dieselbrændstof eller varm olie.

Materialet viste også bedre brandmodstand end almindeligt anvendte termohærdende polyurethan.

"Denne biologisk nedbrydelige, bæredygtigt materiale kan være en levedygtig mulighed for brug i aggressive miljøer, hvor brandmodstand er vigtig, siger Hedenqvist.

Potentielle anvendelser omfatter at yde støtte til katalytiske metaller, der fungerer ved højere temperaturer, såsom platinkatalysatorer til biler. Materialet kunne tænkes at fungere som et brændstoffilter, også.

Andre muligheder er at bruge det som emballageskum og i applikationer til lyd- og varmeisolering, hvor der kan forekomme højere temperaturer, og hvor der er risiko for et aggressivt miljø.