Peynir Altı Suyu Proteinlerinden Geliştirilen Yeni Plastik Köpük Zorlu Koşullara Dayanabiliyor
Fotoğraf: Soldan sağa doğru, peynir altı suyu, poliüretan, polistiren, polietilen ve polistirenden oluşan köpük malzemeler. Burada, alt sıra bir ay boyunca 150 derece havaya maruz kalan malzemeleri, üst sıra maruz kalmayan malzemeleri temsil ediyor.
Peynir altı suyu proteinlerinden geliştirilen yeni yüksek performanslı plastik köpük, petrolden üretilen pek çok yaygın termoplastikten çok daha yüksek ısıya dayanabiliyor.
İsveçli bir araştırma ekibi, örnek olarak, otomobiller için üretilen katalizörlerde, yakıt filtrelerinde veya ambalaj köpüğünde kullanılabilecek bu malzemenin, günlerce yüksek sıcaklıklara maruz kaldıktan sonra mekanik performansını geliştirdiğini bildirdi.
Stockholm’deki KTH Royal Institute of Technology’den araştırmacılar, Advanced Sustainable Systems’ta yayımlanan makalede, araştırmanın, filtreleme, ısı yalıtımı ve sıvı emilimi gibi potansiyel zorlu ortamlarda protein bazlı köpük malzemelerin kullanılmasına kapı açtığını duyurdular.
Malzemenin temel yapı taşları, belirli sıcaklık ve pH koşullarında, peynir işlemesinden elde edilen bir ürün olan, hidrolize peynir altı suyu proteinlerinden kendiliğinden oluşan protein nanofibrilleri veya PNF’lerdir.
Testlerde, köpükler eskitme ile iyileştirildiler. Çalışmanın ortak yazarı ve KTH Polimerik Malzemeler Bölümü’nde profesör olan Mikael Hedenqvist, malzemenin, 150 derecelik bir sıcaklığa bir ay boyunca maruz kaldıktan sonra, daha sert, dayanıklı ve güçlü hale geldiğini söylüyor.
Hedenqvist, “Malzeme zaman geçtikçe çok daha güçlü hale geliyor. Petrol bazlı, polietilen ve polistirenden yapılmış ticari köpük malzemelerle karşılaştıracak olursak, aynı zorlu koşullar altında anında erir ve ayrışırlar.” diyor.
Proteinler genellikle suda çözünürler ve bu da protein bazlı malzemeler geliştirirken zorluk oluşturur. Buna rağmen malzeme, proteini polimerize eden ve köpükleri stabilize eden yeni kovalent bağların oluşturulduğu yaşlandırma prosesinden sonra, suya dayanıklı olduğunu kanıtladı. Ayrıca, köpük, normalde proteinleri parçalayan veya çözen, yüzey aktif maddeler ve indirgeyici maddeler gibi daha agresif maddelere de direndi. Diğer bir yandan, çapraz bağlama, köpüğü dizel yakıt veya sıcak yağdan etkilenmez hale getirdi.
Ayrıca, malzeme, yaygın olarak kullanılan poliüretan termosetten daha iyi bir yangın mukavemeti gösterdi.
Hedenqvist, “Bu biyolojik olarak parçalanabilen, sürdürülebilir malzeme, yangın mukavemetinin önemli olduğu agresif ortamlarda kullanım için uygun bir seçenek olabilir.” diyor.
Malzemenin potansiyel uygulamaları, otomobiller için üretilen platin katalizörler gibi görece daha yüksek sıcaklıklarda çalışan katalitik metaller için destek sağlamayı da kapsıyor. Malzemenin muhtemelen bir yakıt filtresi olarak da çalışabileceği düşünülüyor.
Diğer olasılıklar ise, ambalaj köpüğü olarak ve daha yüksek sıcaklıkların oluşabileceği ve agresif ortam riskinin olduğu ses ve ısı yalıtımı uygulamalarında kullanmak.
Kaynak: azom.com
