Memahami sifat struktural pemrosesan PLA
PLA adalah polimer yang 100% berbasis bio dan sepenuhnya dapat dibuat kompos. Namun ia memiliki ketangguhan yang rendah dan suhu defleksi panas yang rendah. Ini melunak dan runtuh secara struktural pada suhu sekitar 140 derajat Fahrenheit, membuatnya tidak dapat digunakan dalam banyak aplikasi pengemasan makanan panas dan wadah sekali pakai. Penelitian ini bisa menjadi terobosan teknologi karena prototipe cangkir PLA kuat dan transparan, namun keras dan tidak dapat menahan air mendidih.
Profesor UA Shiqing Wang telah berupaya membangun basis pengetahuan untuk memahami hubungan pemrosesan-struktur-properti berbagai plastik dan menerapkan pengetahuan terbaru untuk mengatasi kerapuhan PLA.
Ilmu Pengetahuan di Balik Piala PLA yang Sulit
Untuk menjelaskan ilmu pengetahuan di balik bagaimana prototipe cangkir PLA memperoleh keuletan dan mencapai ketahanan panas, Wang menggunakan analogi pasta yang dimasak. Jika PLA cair diperbesar jutaan kali lipat, setiap molekul berbentuk rantai akan terlihat seperti untaian spageti yang panjangnya beberapa meter. Penting agar termoplastik, termasuk PLA, bersifat tangguh, yaitu proses kristalisasi tidak dapat menghilangkan atau memutus “untaian spageti” yang kusut.
Struktur yang terjalin ini, yang disebut “jaringan rantai”, memungkinkan siapa saja untuk mengeluarkan hampir seluruh spageti dari mangkuk dengan sepasang sumpit, dan jaringan rantai ini, jika dilakukan dengan benar, memastikan bahwa cangkir minuman PLA kuat secara mekanis dan bebas kristalisasi. Namun, cangkir komersial seperti itu bisa roboh jika air mendidih dituangkan ke dalamnya.” Gelas yang biasanya terbuat dari kristal PLA dapat menampung air mendidih, namun sangat rapuh dan buram.” Tuan Wang
menyelidiki asal usul keuletan polimer semi-kristal, yang mengarah pada penemuan cara untuk membatasi kristal pada skala nano sambil mempertahankan jaringan PLA, membentuk cangkir transparan, tangguh, dan tahan panas. Gelas bening ini dapat menampung teh dan kopi panas serta dapat menggantikan sebagian besar gelas minuman plastik yang ada di pasaran.
“Dampak dari pemahaman baru kami pada akhirnya akan memacu pertumbuhan eksponensial di pasar PLA,” kata Wang.
