Новая высокоэффективная пластиковая пена, разработанная из сывороточных белков, выдерживает экстремальные температуры лучше, чем многие обычные термопласты, изготовленные из нефти. Исследовательская группа в Швеции сообщает, что материал, который может быть использован, например, в катализаторах для автомобилей, топливных фильтрах или упаковочной пене, на самом деле улучшает свои механические характеристики после нескольких дней воздействия высоких температур.
Отчетность в Передовые устойчивые системы Исследователи из Королевского технологического института KTH в Стокгольме говорят, что исследование открывает возможности для использования вспененных материалов на основе белка в потенциально сложных условиях, таких как фильтрация, теплоизоляция и поглощение жидкости.
Основными строительными блоками материала являются белковые нановолокна, или PNF, которые самостоятельно собираются из гидролизованных сывороточных белков - продукта переработки сыра - при определенных условиях температуры и рН.
В тестах пена улучшалась с возрастом. По словам соавтора исследования Микаэля Хеденквиста, профессора отдела полимерных материалов KTH, после одного месяца воздействия температуры 150°C материал стал жестче, выносливее и прочнее.
"Этот материал со временем становится только прочнее", - говорит он. "Если мы сравним с промышленными пеноматериалами на нефтяной основе, изготовленными из полиэтилена и полистирола, они мгновенно плавятся и разлагаются в тех же суровых условиях".
Белки часто растворимы в воде, что создает проблему при разработке материалов на основе белка. Несмотря на это, материал оказался водостойким после процесса старения, в результате которого белок полимеризовался, создавая новые ковалентные связи, которые стабилизировали пену. Пена также противостояла еще более агрессивным веществам, таким как поверхностно-активные вещества и восстановители, которые обычно разлагают или растворяют белки. Сшивание также сделало пену незатронутой дизельным топливом или горячим маслом.
Материал также показал лучшую огнестойкость, чем обычно используемый полиуретановый термореактивный материал.
"Этот биоразлагаемый, устойчивый материал может быть жизнеспособным вариантом для использования в агрессивных средах, где важна огнестойкость", - говорит Хеденквист.
Потенциальные области применения включают обеспечение поддержки каталитических металлов, которые работают при более высоких температурах, таких как платиновые катализаторы для автомобилей. Предположительно, этот материал мог бы также использоваться в качестве топливного фильтра.
Другие возможности заключаются в использовании его в качестве упаковочной пены и в приложениях для звуко- и теплоизоляции, где могут возникать более высокие температуры и где существует риск воздействия агрессивной среды.
Комментарии