Ein Team aus Göttinger Wissenschaftlern hat eine Methode gefunden, um einen neuen Typ von Hydroplastik mit Wasser zu verarbeiten und umzuformen. Beim sogenannten Hydrosetting geht es darum, eine umweltfreundliche Alternative zu klassischen Kunststoffen herzustellen.
Kunststoffe sind Polymere, was bedeutet, dass ihre molekulare Struktur aus einer großen Anzahl ähnlicher und miteinander verbundener Einheiten aufgebaut ist. Gegenwärtig werden die meisten Kunststoffe unter Verwendung von Petrochemikalien hergestellt, was sowohl bei der Gewinnung als auch bei der Entsorgung umweltschädlich ist.
Im Gegensatz dazu ist Zellulose, der Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände, das am häufigsten vorkommende natürliche Polymer auf der Erde. Durch eine Veränderung eines sehr kleinen Teils der Zellulose-Struktur gelang es dem Team, ein spezifisches Material, sogenanntes Cellulosecinnamat, zu produzieren.
Starke mechanische Eigenschaften
Aus diesem Cellulosecinnamat konnten die Forscher einen neuen Typ von Biokunststoff gewinnen, der aus hydroplastischen Polymeren besteht. Sie sind weich und lassen sich bei Kontakt mit Wasser verformen. Das Team konnte so diverse Strukturen herstellen, indem sie den Biokunststoff einfach in Wasser tauchten und an der Luft trocknen ließen.
Die Formen blieben langfristig stabil und konnten immer wieder verändert werden. In der Praxis sollte der Kunststoff zwar nicht in direkten Kontakt mit Wasser kommen, weil er dann seine Form verliert, doch kann er Wasser aufnehmen und in feuchten Bedingungen eingesetzt werden. Zudem zeigt er laut den Forschern hochwertige mechanische Eigenschaften im Vergleich zu derzeit verbreiteten Kunststoffen.
Keine komplexen Maschinen nötig
„Unsere Forschung liefert eine praktikable Methode, um weitere umweltfreundliche Biokunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln“, sagt Prof. Dr. Kai Zhang, leitender Autor der Studie. Das Verfahren aus Göttingen komme ohne teure und komplexe Maschinen sowie energieintensive Verarbeitungsbedingungen aus. Damit vereinfache es die Herstellung von Kunststoffen erheblich und mache deren Verarbeitung und Recycling umweltfreundlicher und nachhaltiger.
Als Einsatzgebiete für das Material nennt Zhang beispielsweise die Biologie, Elektronik und Medizin. Der Professor ist überzeugt: „Die schädlichen Auswirkungen von herkömmlichen Kunststoffen auf die Umwelt könnten minimiert werden, wenn alternativ Biokunststoffe wiederverwendet würden.“
