2018-02-27: Ενισχυμένο ελαστικό από υπολείμματα φαγητών

Τα άχρηστα υπολείμματα των τροφίμων μπορούν να βρουν νέα χρήση μετατρεπόμενα σε λίπασμα χάρη στην κομποστοποίηση. Τώρα ερευνητές από τις Ηνωμένες Πολιτείες ανακάλυψαν ότι αυτή η ήδη τόσο χρήσιμη διαδικασία μπορεί να προσφέρει πολύ περισσότερα από «τροφή» για τα φυτά.
Συλλέγοντας τα αέρια που παράγονται κατά τη διάρκειά της πέτυχαν να δημιουργήσουν ενισχυμένα ελαστικά για την κατασκευή υψηλής ποιότητας μονωτικών και αισθητήρων.
Το φυσικό λάστιχο ή καουτσούκ είναι ένα πολυμερές το οποίο προέρχεται από το λάτεξ, ένα κολλώδες γαλάκτωμα που ρέει από τον κορμό των τροπικών καουτσουκόδεντρων. Εύκαμπτο και ανθεκτικό, αποτελεί βασικό υλικό για πάρα πολλά αντικείμενα που χρησιμοποιούμε καθημερινά, από τα ελαστικά των αυτοκινήτων ως τις σαγιονάρες και τις γαλότσες. Για να περάσει όμως στη βιομηχανική χρήση υφίσταται κάποια επεξεργασία, η οποία συνίσταται κατά κύριο λόγο στην ενίσχυσή του με πληρωτικά υλικά.
Από τα πιο διαδεδομένα τέτοια πληρωτικά είναι η αιθάλη – γνωστή και ως μαύρος άνθρακας –, η οποία όμως έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα. Για να επιφέρει το επιθυμητό αποτέλεσμα πρέπει να προστεθεί σε μεγάλες ποσότητες με συνέπεια να επηρεάζει το χρώμα και ορισμένες άλλες ιδιότητες του ελαστικού. Για τον λόγο αυτόν οι επιστήμονες αναζητούν εδώ και καιρό εναλλακτικές λύσεις οι οποίες θα επιτρέψουν την πλήρη ή μερική αντικατάστασή της.
Μια από τις εναλλακτικές που διερευνώνται από αρκετούς ειδικούς είναι η χρήση γραφιτικών νανοανθράκων – μικροσκοπικών σωματιδίων τα οποία διαθέτουν ισχυρούς δεσμούς άνθρακα όπως αυτοί που παρατηρούνται στον γραφίτη. Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα δεν ήταν ωστόσο ικανοποιητικά, καθώς η δημιουργία τέτοιου είδους σωματιδίων έχει υψηλό κόστος ενώ επίσης οι επιστήμονες δυσκολεύονται να τα διατηρήσουν σταθερά σε μικρό μέγεθος.
Για να λύσουν αυτά τα προβλήματα ο Αλέν Πενικό και οι συνεργάτες του από το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Ερευνας της Γαλλίας (CNRS) σκέφτηκαν να εξαγάγουν γραφιτικούς νανοάνθρακες από το μεθάνιο που παράγεται κατά την αποσύνθεση των τροφίμων με την κομποστοποίηση. Όπως διαπίστωσαν η διαδικασία αυτή, πέραν του ότι έχει χαμηλό κόστος και είναι φιλική για το περιβάλλον, προσφέρει επίσης γραφιτικούς νανοάνθρακες με μικρό και σταθερό μέγεθος,, ιδανικούς για να χρησιμοποιηθούν ως πληρωτικά του φυσικού ελαστικού.
Οι ερευνητές από τη Γαλλία συνδύασαν τα νανοσωματίδια που προέκυψαν από την κομποστοποίηση με φυσικό καουτσούκ για να δημιουργήσουν ένα σύνθετο υλικό, το οποίο πέρασαν από δοκιμές εξετάζοντας τις ιδιότητές του. Σύμφωνα με το άρθρο τους στην επιθεώρηση «ACS Omega» το ενισχυμένο φυσικό καουτσούκ τους μπορεί και με το παραπάνω να ανταγωνιστεί τις επεξεργασμένες εκδοχές που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά.
Το ενισχυμένο με γραφιτικούς νανοάνθρακες φυσικό καουτσούκ είναι πολύ ελαστικό ενώ παράλληλα επιδεικνύει εξαιρετική ηλεκτρική αντίσταση, γεγονός το οποίο το καθιστά ιδανικό ως υψηλής ποιότητας μονωτικό για ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές. Επί πλέον, αν η ενίσχυση γίνει με μεγαλύτερη ποσότητα γραφιτικών νανοανθράκων, το ελαστικό αποκτά ηλεκτρική αγωγιμότητα και μπορεί, σύμφωνα με τους ερευνητές, να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη αισθητήρων.