Materijali koji mogu sami da poprave oštećenja, plastika koja se lakše razgrađuje i prirodna guma sa novim mogućnostima primene samo su neki od pravaca u kojima se razvija savremena nauka o materijalima. Istraživači iz Francuske i Tajlanda predstavili su inovacije koje bi mogle da doprinesu smanjenju otpada i negativnog uticaja industrije na životnu sredinu.
Na zajedničkom onlajn simpozijumu Univerziteta Gornji Alzas iz Francuske i Univerziteta Kasetsart sa Tajlanda, održanom tokom maja 2026. godine, predstavljena su istraživanja iz različitih oblasti, od energetskih materijala do nanotehnologije.
Posebna pažnja posvećena je održivim polimerima i prirodnoj gumi, odnosno razvoju materijala koji ne treba samo da budu funkcionalni, već i dugotrajni, popravljivi i jednostavniji za zbrinjavanje nakon upotrebe.
Materijali koji mogu sami da poprave oštećenja
Jedno od predstavljenih istraživanja bavi se takozvanim pametnim polimerima, materijalima koji reaguju na svetlost i imaju sposobnost samostalnog popravljanja oštećenja. Tim dr Virasaka Smitiponga sa Univerziteta Kasetsart istražuje ovakve sisteme na bazi gume i hidrogelova. Zahvaljujući posebnim molekulskim vezama, oštećeni delovi materijala mogu ponovo da se povežu i povrate svoju funkciju.
Ova sposobnost mogla bi da ima značajnu praktičnu primenu. Kod premaza, lepkova i kompozitnih proizvoda čak i manja oštećenja ponekad zahtevaju zamenu znatno većeg dela proizvoda. Materijali koji mogu sami da poprave oštećenja potencijalno bi smanjili potrebu za čestim zamenama i količinu nastalog otpada.
Još jedan pravac istraživanja odnosi se na korišćenje svetlosti za pokretanje hemijskih reakcija tokom proizvodnje materijala. Dr Žak Laleve sa Instituta za nauku o materijalima u Miluzu predstavio je metode koje omogućavaju precizniju i bržu obradu premaza, boja, lepkova i delova izrađenih 3D štampom.
Ovakvi postupci mogu da smanje ili gotovo eliminišu oslobađanje isparljivih organskih jedinjenja, a mogu se primenjivati i na smole biološkog porekla, dobijene iz prirodnih ulja. Time se otvara prostor za proizvodnju sa manjom potrošnjom energije, ali i za lokalizovane popravke umesto zamene čitavog proizvoda.
Plastika koja se lakše razgrađuje nakon upotrebe
Dok jedni naučnici nastoje da produže vek trajanja materijala, drugi istražuju kako da olakšaju njihovu razgradnju nakon upotrebe.
Dr Amornrat Lertvorasirikul sa Univerziteta Kasetsart proučava polimlečnu kiselinu (PLA), plastiku biološkog porekla koja se već koristi u ambalaži, poljoprivredi i medicinskim proizvodima.
Njen tim je utvrdio da dodavanje svega tri odsto određenog jedinjenja biljnog porekla može da poveća fleksibilnost ovog materijala i ubrza njegovu razgradnju u vodi u ispitivanim uslovima.
Ovakvi rezultati otvaraju važno pitanje: da li održiv materijal treba da traje decenijama, da se brzo razgradi ili da bude jednostavan za popravku i ponovnu upotrebu?
Odgovor zavisi od njegove namene. Kod ambalaže za jednokratnu upotrebu poželjno je razmišljati o tome šta se dešava nakon njenog odbacivanja, dok su kod građevinskih i drugih dugotrajnih proizvoda važniji otpornost i mogućnost popravke.
Prirodna guma dobija nove mogućnosti primene
Istraživači su predstavili i nekoliko inovacija zasnovanih na prirodnoj gumi.
Dr Suti Bunčui razvio je transparentne i fleksibilne filmove kombinovanjem prirodne gume i kvantnih tačaka, izuzetno sitnih čestica koje emituju svetlost.
Ovakvi fluorescentni materijali mogli bi da pronađu primenu u opremi za bezbednost saobraćaja, omogućavajući bolju vidljivost znakova i oznaka. Zahvaljujući prirodnoj gumi, materijal zadržava fleksibilnost potrebnu za korišćenje na otvorenom.
Predstavljena su i istraživanja višeslojnih zaštitnih rukavica koje kombinuju prirodnu gumu i dodatak bizmut-oksida na nanoskali.
Prema rezultatima koje je predstavio dr Kijatisak Saenbunruang, ovakve rukavice pružaju bolju zaštitu od rendgenskog zračenja u poređenju sa standardnim jednoslojnim verzijama, dok spoljašnji slojevi prirodne gume zadržavaju fleksibilnost i udobnost.
Može li industrijski otpad da smanji uticaj proizvodnje guma?
Još jedno istraživanje usmereno je na proizvodnju automobilskih guma. Dr Hasarutai Jangtong predstavila je mogućnost delimične zamene cink-oksida letećim pepelom, otpadnim materijalom koji nastaje sagorevanjem uglja.
Upotreba cink-oksida može da izazove zabrinutost zbog njegovog dospevanja u vodene ekosisteme. Analiza životnog ciklusa pokazala je da njegova delimična zamena letećim pepelom može da smanji pojedine negativne uticaje na životnu sredinu, uključujući toksičnost za slatkovodne i morske organizme.
Ipak, korišćenje industrijskog otpada samo po sebi ne znači da je neki proizvod u potpunosti održiv. Važno je sagledati sve faze njegovog životnog ciklusa, od porekla sirovina i proizvodnje do korišćenja i konačnog zbrinjavanja.
Održivost materijala ne zavisi samo od njihovog porekla
Zajednička poruka predstavljenih istraživanja jeste da održivost materijala ne može da se procenjuje samo na osnovu toga da li potiču iz obnovljivih izvora.
Plastika biološkog porekla koja zahteva veliku količinu energije za proizvodnju ne mora nužno da bude bolje rešenje od konvencionalnih alternativa. Slično tome, materijal koji se brzo razgrađuje nije odgovarajući izbor za proizvode od kojih se očekuje dugotrajnost.
Zbog toga naučnici sve više nastoje da istovremeno razmatraju funkcionalnost, trajnost, mogućnost popravke, ponovnu upotrebu i uticaj na životnu sredinu.
Istraživanja predstavljena na francusko-tajlandskom simpozijumu pokazuju da budućnost održivijih materijala nije u jednom univerzalnom rešenju, već u njihovom prilagođavanju konkretnoj nameni i celokupnom životnom ciklusu proizvoda.
Foto: Unsplash/Isuru Ranasinha
