Nyt patent på biobaseret polymer til brug i piezoelektriske enheder

Opdagelse af nye egenskaber gennem grundforskning

Men arbejdet stoppede ikke, da Nodax biopolymerer blev produceret i stor skala. Efter at have holdt en inviteret tale på UD i 2012, mødtes Noda med mangeårige kollega Rabolt og besluttede at overføre noget af det materiale, han havde akkumuleret gennem årene, for at støtte nye veje inden for grundforskning. Noda, som også fungerede som Danimer Scientific senior vice president fra 2013 til 2019 og stadig sidder i bestyrelsen, kom til UD som tilknyttet fakultetsmedlem i 2012.

Med indsats ledet af ph.d. alumni Liang Gong (nu på 3M), Brian Sobieski (nu på FXI), Changhao Liu (nu på A123 systems) og materialevidenskab og ingeniørforskningsprofessor Bruce Chase, udover Noda og Rabolt, opdagede det UD-baserede forskerhold endnu mere unikke egenskaber ved PHA'er. Dette omfattede opdagelsen af, at en af ​​materialets former var stærkt piezoelektrisk, hvilket betyder, at den holder på en elektrisk ladning, efter at der er påført en mekanisk kraft.

"Det var et fantastisk samarbejde – vi havde kemikere, reologer, fysikere, den rigtige blanding af færdigheder til at kunne forstå og gøre forskellige ting med dette unikke materiale," sagde Rabolt.

Denne konstatering fik UD's Office of Economic Innovation and Partnerships (OEIP) til at ansøge om et patent ved hjælp af Nodax som en bionedbrydelig polymer til fremstilling af piezoelektriske enheder i 2019; dette patent blev tilladt og udstedt tidligere i år med navngivne opfindere, herunder Chase, Noda og Rabolt.

"Det er spændende at se resultaterne af dette samarbejde mellem University of Delaware og Danimer Scientific, som har potentialet til at udløse en kædereaktion af fordele," siger Julius Korley, associeret vicepræsident for OEIP.

"Efterhånden som virksomheder inkorporerer Nodax i enheder, der er nyttige for offentligheden, vil patent royalties komme tilbage til universitetet for at belønne vores opfindere og fremme investeringen i forskning og innovation, hvor vores studerende lærer at blive innovatører undervejs."

Lås op for potentialet i en ny piezoelektrisk polymer

Konstateringen af, at Nodax har høje piezoelektriske egenskaber betyder, at den potentielt kan bruges i sensorer eller aktuatorer. Nodax kunne også tjene som en mulig erstatning for polyvinylidenfluorid (PVDF), et almindeligt piezoelektrisk materiale, der er fremstillet af per- og polyfluoralkyl-stoffer (PFAS), en klasse af "for evigt kemikalier", der er blevet forbundet med negative sundhedsmæssige resultater.

Mens dette materiale stadig er i de tidlige udviklingsstadier, begejstrer mulighederne for yderligere arbejde, både hvad angår grundforskning og potentielle anvendelser, Noda. "Vi ønsker at opdage yderligere egenskaber, der endnu ikke er blevet undersøgt, forstå, hvordan vi kan gøre materialet bedre og tilpasse behandlingen til industrielle skalaer, og generelt fortsætte med at lave grundlæggende forskning, der vil hjælpe andre virksomheder med deres fremtidige applikationer," sagde han.

"Den sjove del er bare at kunne prøve forskellige ting over tid - måske udvikle materialets ferroelektriske eller pyroelektriske kapacitet, sådan noget," tilføjede Rabolt. "Vi er egentlig kun på toppen af ​​isbjerget med dette nye materiale."

Danimer har allerede arbejdet sammen med partnere om at producere tekstilfibre ved hjælp af Nodax til at erstatte konventionelle materialer som PET og polypropylen. Muligheden for nu at udvide til piezoelektriske fiberapplikationer er en spændende udvikling.

"Fremtiden for PHA'er som en mere perfekt polymer i mange applikationer er nu, og Danimer er igen banebrydende for nye bioteknologiske løsninger med fantastiske partnere som UD," sagde Edwards.

Leveret af University of Delaware