Kunne disse flip-flops redde jorden?

UC San Diego studerende og forskere har produceret verdens første algebaserede, vedvarende flip-flops.

De første prototyper af deres nye opfindelse, udviklet hen over sommeren i et kemilaboratorium i York Hall, består af en fleksibel, svampet tøfler prydet med et Triton-logo og en enkel rem - ret grundlæggende, som flip-flops går.

Men når de går i fuld produktion senere i dette akademiske år til, hvad forskerne håber vil være en forventet pris på $3 pr. virkningen af ​​denne campusinnovation kan være revolutionerende, at ændre verden til det bedre miljømæssigt.

Det er fordi, der produceres 3 milliarder petroleumsbaserede flip-flops på verdensplan hvert år, til sidst ender som ikke-biologisk nedbrydeligt affald på lossepladser, floder og oceaner rundt om på kloden.

"Selvom en flip-flop virker som et mindre produkt, en smide, som alle bærer, det viser sig, at dette er den nr. 1 sko i verden, " siger Stephen Mayfield, en professor i biologi fra UC San Diego, der ledede forskningsindsatsen med Skip Pomeroy, en professor i kemi og biokemi. "Dette er en fiskers og en landmands sko. Dette er sko nr. 1 i Indien, nr. 1-skoen i Kina og nr. 1-skoen i Afrika. Og, faktisk, en af ​​de største forurenende stoffer i havet er polyurethan fra flip-flops og andre sko, der er blevet vasket eller smidt i floder og flyder ud i havet."

Mayfield og Pomeroy, sammen med deres bachelor- og kandidatstuderende, gik sammen for to år siden om at udvikle verdens første algebaserede surfbræt. UC San Diego-forskerne arbejdede med en lokal producent af surfbrætemner, Arctic Foam of Oceanside, at finde ud af, hvordan man laver det hårde af algeolie, polyurethanskum kerne af et surfbræt, som typisk er konstrueret af petroleum.

Den udvikling, som hurtigt blev omfavnet af en surfingindustri, der ledte efter måder at producere mere bæredygtige og miljøvenlige produkter, fik de to UC San Diego professorer til at tænke over deres næste skridt.

Hvis dette kunne lade sig gøre for nogle af de 500, 000 surfbrætter årligt solgt rundt om i verden, hvorfor ikke for de 3 milliarder flip-flops og millioner af andre nye sko, der hvert år roder vores lossepladser og oceaner?

"Algesurfbrættet var det første oplagte produkt at lave, men når du virkelig ser på tallene, indser du, at det er meget vigtigere at lave en flip-flop eller skosål som denne, " siger Mayfield. "Afhængigt af hvordan du laver kemien, du kan lave hårdt skum eller blødt skum af algeolie. Du kan lave algebaseret, vedvarende surfbrætter, klipklapper, polyurethan sportssko, autostole eller endda dæk til din bil."

For at demonstrere gennemførligheden af ​​deres campus-baserede innovation, Triton såler, Mayfield og Pomeroy ansøgte om og blev tildelt i april sidste år $50, 000 proof-of-concept bevilling fra campus Office of Research Affairs. Deres var en af ​​otte bevillinger, der blev givet i det første år af Accelerating Innovations to Market -programmet, initieret af UC San Diego's Office of Innovation and Commercialization, en del af Office of Research Affairs, og betalt med hjælp fra lokale folkevalgte gennem State Assembly Bill 2664. Målet med lovforslaget er at bringe flere laboratorieopfindelser fra campus til kommerciel udvikling.

"En del af udfordringen er, at jeg typisk ville gøre en opdagelse, udgive et papir, og det er sådan set enden på det, " Mayfield forklarer. "Men den bedste opfindelse, du holder inde i laboratoriet, er virkelig ikke værdifuld for verden. Og den måde, du gør den opfindelse værdifuld på, er at gøre den til et produkt."

De to professorer, sammen med Michael Burkart, professor i kemi og biokemi, dannet en nystartet virksomhed, Algenesis materialer, som beskæftiger nogle af de studerende, der arbejder på flip-flops og andre projekter og giver dem mulighed for at opleve, hvad Pomeroy kalder "projektbaseret læring."

"At undervise i kemi i klasseværelset er nogle gange som at prøve at undervise i fodbold ved tavlen, " forklarer Pomeroy. "I laboratoriet, studerende er langt mere engagerede, når de rent faktisk forsøger at løse et problem. De fleste vil fortælle dig, at vores studerende virkelig er, virkelig lyst, men de har ikke altid praktisk erfaring. Det er en måde at give dem det på."

Som det første produkt til Algenesis, Triton flip-flop vil give de tre fakultetsmedlemmer og studerende mulighed for at finjustere kemien og fremstillingsprocessen for deres fremtidige skosåler, autostole og andre produkter, der traditionelt er fremstillet af petroleum.

"Råolie kommer fra alger, der levede i de gamle oceaner for hundreder af millioner af år siden, " siger Mayfield. "Mange mennesker ved det ikke. Men hvad det betyder, er, at alt, hvad vi kan lave af petroleum, kan vi i sidste ende lave fra alger."

Triton flip-flops, skosåler og andre polyurethanprodukter, som forskerne fremstiller af levende algeolie, er "bæredygtige", fordi kulstoffet til at konstruere dem blev trukket fra atmosfæren, snarere end underjordiske oliereserver. Og forskerne søger også at gøre dem "bionedbrydelige, "ved kemisk at omdanne algeolien til polyurethan på en måde, der tillader kulstofbindingerne at blive nedbrudt af mikroorganismer.

"Idéen, vi forfølger, er at lave disse flip-flops på en måde, så de kan smides i en kompostbunke, og de vil blive spist af mikroorganismer, " siger Mayfield.

Som en mangeårig surfer nedsænket i havmiljøet, Mayfield siger, at han ved at bruge den ekspertise, han udviklede gennem årtier, studerede alger og anvende den til at udvikle bæredygtige og miljøvenlige surfbrætter, flip-flops og andre strandprodukter var vigtige for ham.

"Hvis vi kan gøre disse produkter bæredygtige og bionedbrydelige, vi kan påvirke ikke kun San Diego, men alle strandsamfund på hele planeten, " siger han. "I San Diego, vi har denne fantastiske surfingkultur, mange af vores fakulteter og studerende er surfere, og jeg tror, ​​at vi alle forstår på grund af den forbindelse til havet, hvor vigtigt miljøet er."

Algesurfbrættet, der blev udviklet for to år siden af ​​studerende og fakulteter, bliver nu brugt af en række professionelle surfere og har affødt en ny industri. Og med hjælp fra en skofabrik i Leon, Mexico, den nuværende plan er at gøre det samme. Det første skridt, imidlertid, vil være produktionen af ​​et par tusinde par Triton flip-flops som en test, som vil blive givet til UC San Diego alumni og givet ud til særlige begivenheder.

"Der går lidt tid, før du kan købe en af ​​disse flip-flops i butikken, men ikke for længe, " siger Mayfield. "Vores plan er, at i det næste år, du vil være i stand til at gå ind i butikken og købe en Algenesis flip-flop, der er bæredygtig, biologisk nedbrydeligt, og det blev opfundet af studerende ved UC San Diego."