• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Idealny plastik w zasięgu ręki

    28.10.2011. 15:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Dzięki europejskim badaczom, którzy odkryli nową metodę wytwarzania plastiku, ten materiał przeżywa prawdziwy renesans. Innowacyjna "książka z przepisami" pomoże ekspertom w stworzeniu "idealnego plastiku" o określonych zastosowaniach i właściwościach. Badania opublikowane w czasopiśmie Science zostały częściowo sfinansowane w ramach projektu DYNACOP ("Dynamika polimerów złożonych strukturalnie"), który otrzymał dotację w wysokości prawie 3,5 miliona EUR w ramach akcji Marie Curie "Networks for Initial Training" w siódmym programie ramowym UE (7PR).

    W ostatniej dekadzie naukowcy oraz eksperci z dziedziny przemysłu z Niemiec, Holandii i Wielkiej Brytanii pracowali nad dopracowaniem odkrycia gigantycznych "makrocząsteczek" stanowiących podstawowe elementy tworzyw sztucznych. Te makrocząsteczki mają również wpływ na właściwości plastiku podczas produkcji w procesach topienia, przepływu i formowania.

    Badacze stosują polietyleny o niskiej gęstości (LDPE) do produkcji tacek i pojemników, lekkich części samochodowych, opakowań nadających się do przetworzenia oraz elementów elektrycznych. Do tej pory ekspertom udało się najpierw wyprodukować plastik, a następnie znaleźć dla niego zastosowanie. Gdyby ta próba się nie powiodła, wypróbowano by kilka innych "przepisów", aby sprawdzić, który okaże się najlepszy. Ta najnowsza technika może pomóc w zagwarantowaniu zmniejszenia wysokich już kosztów w tej branży oraz w zaoszczędzeniu czasu.

    Stosowane modele matematyczne służą do łączenia dwóch elementów kodu komputerowego. Pierwszy pozwala oszacować sposób przepływu polimerów na podstawie połączeń pomiędzy cząsteczkami łańcuchowymi, z których się składają. Drugi natomiast służy do przewidywania kształtów, jakie przybiorą te cząsteczki na poziomie chemicznym, gdy zostaną stworzone. Do udoskonalenia tych modeli zespół stanowiący część projektu Przetwarzanie polimerów w mikroskali użył wygenerowanych i zsyntetyzowanych laboratoryjnie "idealnych polimerów".

    "Wszyscy używają na co dzień tworzyw sztucznych, jednak do tej pory proces ich produkcji opierał się w głównej mierze na zgadywaniu", mówi autor tych badań dr Daniel Read z Katedry Matematyki na Uniwersytecie w Leeds, w Wielkiej Brytanii. "Ten przełom oznacza możliwość skuteczniejszego opracowywania nowych tworzyw sztucznych pod kątem określonych zastosowań, co przyniesie korzyści zarówno dla przemysłu, jak i dla środowiska".

    Z kolei profesor Tom McLeish, pracujący wcześniej na Uniwersytecie w Leeds, a teraz piastujący stanowisko prorektora ds. badań na Uniwersytecie w Durham, kierujący projektem Przetwarzanie polimerów w mikroskali, powiedział: "Po wielu latach wypróbowywania różnych składów chemicznych i odkrywania bardzo niewielu produktów mających praktyczne zastosowanie, to nowe odkrycie naukowe zapewni branży przemysłowej zestaw narzędzi umożliwiający szybsze i skuteczniejsze wprowadzanie nowych materiałów na rynek".

    Profesor McLeish, jeden z autorów opracowania, zauważył, że odkrycia w dziedzinie produkcji tworzyw sztucznych, gdzie przechodzi się od materiałów ropopochodnych do materiałów ekologicznych i odnawialnych, umożliwiają wyeliminowanie fazy "prób i błędów". "Zmieniając dwie lub trzy cyfry w kodzie komputerowym możemy dostosować wszystkie przewidywane parametry nowych źródeł biopolimerowych", twierdzi.

    Komentując wyniki badań, dr Ian Robinson z firmy Lucite International, jednego z uczestników projektu z branży przemysłowej, mówi: "To wspaniałe zwieńczenie wieloletniej pracy prowadzonej przez ten wyjątkowy zespół. Jest to potwierdzenie etosu współpracy obowiązującego wśród brytyjskich zespołów badawczych oraz globalnych przedsiębiorstw zaangażowanych w to przedsięwzięcie. Wiedza zdobyta dzięki temu podejściu jest porównywalna ze złamaniem kodu DNA plastiku."

    Celem projektu DYNACOP, którym zarządza Uniwersytet w Leeds, w Wielkiej Brytanii, jest pogłębienie zrozumienia przepływu i dynamiki mieszanin złożonych topologicznie płynów makrocząsteczkowych oraz ich znaczenia dla przetwarzania oraz właściwości mieszanin nanostrukturalnych. Konsorcjum DYNACOP składa się z ekspertów z Belgii, Danii, Niemiec, Grecji, Włoch, Hiszpanii, Holandii oraz Wielkiej Brytanii.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    PLASTPOL - Międzynarodowe Targi Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych - największa we Wschodniej Europie impreza targowa w branży tworzyw sztucznych organizowana przez Targi Kielce. Na PLASTPOLU prezentowany jest ogół zagadnień od wczesnych etapów produkcji plastiku do jego utylizacji i recyklingu. Zwiedzający mają okazję zapoznać się z maszynami, formami i narzędziami wykorzystywanymi do przetwórstwa tworzyw, oraz z zastosowaniami systemów informatycznych dotyczących produkcji. Plastyfikacja (zmiękczanie) tworzyw sztucznych polega na domieszkowaniu polimerów będących głównym składnikiem tych tworzyw różnego rodzaju substancjami, które nadają im elastyczność, powodują że są mniej kruche i obniżają temperaturę ich zeszklenia. Fenoplasty – tworzywa sztuczne na bazie żywic otrzymywanych w wyniku polimeryzacji fenolu i formaldehydu. Pierwsza metoda utwardzenia żywicy formaldehydowej dająca zastosowanie przemysłowe do wyrobu tworzyw sztucznych została opracowana w latach 1907-1908 przez Leo Hendrika Baekelanda. Wydarzenie to stało się jednocześnie narodzinami przemysłu syntetycznych tworzyw sztucznych, czyli tworzyw, do produkcji których używa się składników otrzymanych również na drodze syntetycznej, a nie pochodzenia naturalnego. Pierwotnie tworzywa te były nazywane od nazwiska wynalazcy bakelitem, choć sam bakelit to tylko jedna z odmian tego typu tworzyw.

    Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechniki Śląskiej powstał jako jeden z pierwszych czterech wydziałów Uczelni. W latach 1945 - 1966 funkcjonował pod nazwą Wydział Mechaniczny. Obecnie kadra naukowa wydziału liczy blisko 40 profesorów i doktorów habilitowanych oraz 160 doktorów nauk technicznych. Wydział prowadzi badania naukowe w następujących dziedzinach: materiałoznawstwo stali, stopów konstrukcyjnych i specjalnych, stali narzędziowych i spiekanych materiałów narzędziowych; technologie procesów materiałowych; mechanika, robotyka, mechatronika, mechanika płynów, biomechanika; maszyny robocze, drgania mechaniczne; dynamika, układy napędowe, układy wyciągowe; wirtualne modele w projektowaniu i eksploatacji maszyn, komputerowe wspomaganie procesów projektowania, konstruowania i eksploatacji maszyn, diagnostyka techniczna oraz metody i techniki ograniczania hałasu oraz drgań maszyn. Wydział Mechaniczny Technologiczny prowadzi rozległą współpracę naukowo-dydaktyczną z ponad 150 uniwersytetami na wszystkich kontynentach, przy czym posiada jedną z największych wymian zagranicznych studentów (blisko 100 studentów i doktorantów rocznie wyjeżdża na zwykle jednosemestralne studia do prawie wszystkich krajów Europy, głównie w ramach programów CEEPUS i ERASMUS). Wydział Mechaniczny Technologiczny od wielu lat współpracuje z firmami i branżowymi ośrodkami naukowo-badawczymi działającymi w obszarze automatyki przemysłowej i robotyki, budowy maszyn, inżynierii materiałowej, spawalnictwa, odlewnictwa, przetwórstwa tworzyw sztucznych oraz inżynierii wytwarzania. Dotychczasowa współpraca z przemysłem obejmuje m.in.: - wykonywanie wspólnych prac badawczo-rozwojowych oraz projektów rozwojowych i celowych, - współuczestnictwo podmiotów gospodarczych w wyposażaniu laboratoriów dydaktycznych i badawczych Wydziału, - transfer nowoczesnych technologii ze sfery nauki do sfery przemysłowej i z przemysłu do dydaktyki, - organizację studiów podyplomowych dla osób chcących podwyższyć swoje kwalifikacje zawodowe, - wykonywanie ekspertyz i badań w laboratoriach naukowych Wydziału oraz wydawanie opinii na temat innowacyjności przedsięwzięć dla podmiotów gospodarczych, - wykonywanie wspólnych projektów w ramach prac przejściowych i dyplomowych, - organizację praktyk produkcyjnych. Tekstolit jest to materiał kompozytowy zawierający 40% polimerów i 60% innych tworzyw sztucznych wykorzystywany w przemyśle maszynowym i elektroenergetyce.


    Tworzywa sztuczne – materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, uniepalniacze, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Termin „tworzywa sztuczne” funkcjonuje obok często stosowanych określeń potocznych, np. plastik. Najściślejszym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie „tworzywa polimerowe”. Modelarstwo odlewnicze, dział odlewnictwa zajmujący się tworzeniem modeli elementów odlewanych. Modele odlewnicze wykonuje się najczęściej z drewna lub metalu, rzadziej z tworzyw sztucznych oraz gipsu. Na bazie modeli odlewniczych tworzy się formy oraz rdzenie wykorzystywane przy produkcji odlewniczej.

    Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach. Tworzywa sztuczne – materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, uniepalniacze, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Termin „tworzywa sztuczne” funkcjonuje obok niepoprawnych często stosowanych żargonowych określeń takich jak np. plastik. Najbardziej poprawnym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie „tworzywa polimerowe”.

    Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach.

    Dodano: 28.10.2011. 15:49  


    Najnowsze