LED照明システムにおける集光(PLA)の応用研究。

ドイツとオランダの科学者が環境に優しい新しい方法を研究中人民解放軍材料。その目的は、自動車のヘッドライト、レンズ、反射プラスチック、ライトガイドなどの光学用途向けの持続可能な材料を開発することです。現時点では、これらの製品は一般的にポリカーボネートまたは PMMA で作られています。

科学者たちは、車のヘッドライトを製造するためのバイオベースのプラスチックを見つけたいと考えています。その結果、ポリ乳酸が適切な材料候補であることが判明した。

この方法を通じて、科学者たちは従来のプラスチックが直面するいくつかの問題を解決しました。まず、再生可能資源に注目することで、プラスチック産業に対する原油による圧力を効果的に軽減できます。第二に、二酸化炭素の排出量を削減できます。第三に、これには材料のライフサイクル全体の考慮が含まれます。

「ポリ乳酸は持続可能性の点で利点があるだけでなく、非常に優れた光学特性も備えており、電磁波の可視スペクトルで使用できます」とドイツのパーダーボルン大学教授のクラウス・フーバー博士は述べています。

現在、科学者たちが克服している困難の 1 つは、LED 関連分野でのポリ乳酸の応用です。LED は効率的で環境に優しい光源として知られています。「特に、非常に長い耐用年数と LED ランプの青色光などの可視光線により、光学材料に対する要求が高くなります」と Huber 氏は説明します。このため、非常に耐久性のある素材を使用する必要があります。問題は、PLA は約 60 度で柔らかくなるということです。ただし、LED ライトは動作中に 80 度もの高温に達する可能性があります。

もう 1 つの困難な点は、ポリ乳酸の結晶化です。ポリ乳酸は約 60 度で結晶子を形成し、材料がぼやけてしまいます。科学者たちは、この結晶化を回避する方法を見つけたいと考えていました。あるいは、結晶化プロセスをより制御しやすくするため、つまり、形成される微結晶のサイズが光に影響を与えないようにするためです。

パーダーボルンの研究所では、科学者たちはまず、材料の特性、特に溶融状態と結晶化を変えるために、ポリ乳酸の分子特性を測定しました。フーバー氏は、添加剤または放射線エネルギーが材料の特性をどの程度改善できるかを調査する責任を負っています。「私たちは、光学機能に重大な影響を与える結晶形成または融解プロセスを研究するために、このために特別に小角光散乱システムを構築しました」とフーバー氏は述べています。

科学的および技術的知識に加えて、このプロジェクトは実施後に多大な経済的利益をもたらす可能性があります。チームは2022年末までに最初の解答用紙を渡す予定だ。