Αυτή η ερευνητική προσπάθεια για την ανάπτυξη υλικών 100% βιολογικής προέλευσης αποτελεί μέρος των στοιχείων Ανακάλυψης και Προετοιμασίας των Βασικών Δραστηριοτήτων της ESA και υποβλήθηκε μέσω της πλατφόρμας Open Space Innovation Platform (OSIP).
Τα σύνθετα υλικά
χρησιμοποιούνται σε μια σειρά εφαρμογών, από αεροπλάνα μέχρι ρακέτες τένις.
Είναι στιβαρά, ελαφριά και ανθεκτικά στη διάβρωση, καθιστώντας τα ιδανικά και
για διαστημικές εφαρμογές. Το πρόβλημα είναι ότι τα περισσότερα σύνθετα υλικά
κατασκευάζονται από ρυπογόνο, μη ανανεώσιμο πετρέλαιο. Αυτά τα υλικά με βάση το
πετρέλαιο είναι επιβλαβή για το περιβάλλον, καθώς είναι κατασκευασμένα από μη
ανανεώσιμα υλικά.
Επιπλέον, τα εν
λόγω υλικά μπορεί να προκαλέσουν ερεθισμό του δέρματος, αλλεργικές αντιδράσεις
και αναπνευστικά προβλήματα, ενώ ορισμένες μελέτες υποδεικνύουν πιθανή σύνδεση
με τον καρκίνο.
Ως απάντηση, η ESA και οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Côte D’Azur ανέπτυξαν
μια νέα γενιά σύνθετων υλικών, κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου από βιώσιμα υλικά
βιολογικής προέλευσης. Σύμφωνα με το δελτίο τύπου, τα «μόρια δομικών στοιχείων»
προέρχονται από φυσικούς πόρους αποβλήτων, όπως οι φλούδες πορτοκαλιού. Τροποποιώντας
τη θέση των μορίων, η ομάδα μπορεί να δημιουργήσει πολυμερή και υλικά με τις
ακριβείς ιδιότητες που χρειάζονται για το διάστημα.
«Μπορούμε να
αποκτήσουμε διαφορετικές ιδιότητες στις τελικές βιοορητίνες και σύνθετα υλικά,
όπως θερμική αντίσταση, υψηλή σκληρότητα και ούτω καθεξής», δήλωσε ο Ugo Lafont, μηχανικός
υλικών της ESA.
Δοκιμάζοντας την ιδέα τους, οι ερευνητές δημιούργησαν με επιτυχία σύνθετα υλικά υψηλής απόδοσης χρησιμοποιώντας μόνο εποξειδικές ρητίνες βιολογικής βάσης. Αυτό το επίτευγμα απέδειξε τη βιωσιμότητα της προσέγγισής τους, τη στιγμή που το υλικό πληρούσε ακόμη και τις απαιτήσεις για διαστημικές εφαρμογές.
Οι ερευνητές
τονίζουν ότι τα τυπικά σύνθετα υλικά είναι δύσκολο να ανακυκλωθούν, επειδή οι
χημικοί δεσμοί που τα συγκρατούν είναι πολύ ισχυροί. Με την προσέγγισή τους,
μπορούν επίσης να διασπάσουν τις ρητίνες βιολογικής βάσης χρησιμοποιώντας μη
τοξικές μεθόδους. Μετά από αυτό, το υλικό μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί για τη
δημιουργία εντελώς νέων σύνθετων υλικών.
Στη συνέχεια, η ομάδα στοχεύει να αυξήσει την παραγωγή, με σκοπό να κάνει το υλικό διαθέσιμο για εμπορικές διαστημικές εφαρμογές, με την έναρξη start-up αφιερωμένης στη μαζική παραγωγή αυτών των ρητινών να είναι επίσης στα μελλοντικά σχέδια των ερευνητών.
