來自帕德博恩大學、哈姆-利普施塔特應用科學大學和亞琛-馬斯特里赫特生物基材料研究所 (AMIBM) 的科學家正在研究基于乳酸的新型環保塑料產品。

　　該研究的目的是開發用于光學應用的可持續材料，例如前燈、透鏡、反射器或光導。迄今為止，這些產品都是由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等石油基塑料制成的，因此對自然環境造成了負擔。

 

　　聚乳酸來拯救

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　　科學家們的目標是使用生物塑料系列中的某種原材料作為車燈和車頭燈的光學材料。聚乳酸已被證明是合適的候選者。

　　通過這種方法，科學家們解決了傳統聚合物材料的幾大突出問題，轉向短期可再生資源，這有助于建立獨立于原油的材料管理系統。同時，實現了顯著降低二氧化碳排放量的目標。

　　回收時避免微塑料

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　　這里的主要問題是通過回收和生物降解性評估，從而避免使用微塑料。作為一種完全基于生物的聚合物，聚乳酸在某些條件下可以完全降解。因此，在自然界中不會長時間停留。除了特定應用所需的性能外，這些也是工業轉向此類替代材料的重要原因。

　　帕德博恩大學化學系研究人員說，聚乳酸不僅在可持續性方面具有優勢，它還具有非常好的光學特性，可用于電磁光譜的可見范圍內。同時，聚乳酸的生產能力也很強，與傳統聚合物相比，這使其在價格方面具有優秀的競爭力。

　　通過研究克服缺點

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　　先，科學家正在研究其作為高效且環保的LED光源的用途。研究人員解釋說，極長的使用壽命和可見光譜短波端的發射輻射，即 LED 光的高藍色成分，對光學材料提出了高要求。這就是為什么必須使用極其耐用的材料。聚乳酸在 60 攝氏度左右會變軟。然而， LED 的燈在運行時可以達到高達 80 度的溫度。

　　另一個挑戰是結晶現象。在 60 度左右，會形成微晶使材料混濁?？茖W家們正在努力避免它們的形成，或用受控結晶代替該過程。僅形成尺寸不影響光的微晶。該項目預計將次在復雜的技術照明應用中使用聚乳酸，其目的是將其用作自行車頭燈中的透鏡材料。

　　科學家們檢查了開發材料的熔化和結晶行為，并在研究樣品的添加劑或輻照在多大程度上可以改善所需光學特性。這項工作是使用小角度光散射系統進行，可以研究晶體的生長或晶體的熔化過程，以便明確該現象對光學功能產生的重大影響。