Des scientifiques d'Allemagne et des Pays-Bas étudient de nouveaux produits respectueux de l'environnement.PLAmatériaux.L’objectif est de développer des matériaux durables pour des applications optiques telles que les phares automobiles, les lentilles, les plastiques réfléchissants ou les guides de lumière.Pour l’instant, ces produits sont généralement en polycarbonate ou en PMMA.
Les scientifiques veulent trouver un plastique biosourcé pour fabriquer des phares de voiture.Il s’avère que l’acide polylactique est un matériau candidat approprié.
Grâce à cette méthode, les scientifiques ont résolu plusieurs problèmes rencontrés par les plastiques traditionnels : premièrement, tourner leur attention vers les ressources renouvelables peut effectivement atténuer la pression exercée par le pétrole brut sur l'industrie du plastique ;deuxièmement, cela peut réduire les émissions de dioxyde de carbone ;troisièmement, cela implique de prendre en compte l’ensemble du cycle de vie des matériaux.
«L'acide polylactique présente non seulement des avantages en termes de durabilité, mais il possède également de très bonnes propriétés optiques et peut être utilisé dans le spectre visible des ondes électromagnétiques», explique le Dr Klaus Huber, professeur à l'université de Paderborn en Allemagne.
À l’heure actuelle, l’une des difficultés que les scientifiques tentent de surmonter est l’application de l’acide polylactique dans les domaines liés aux LED.La LED est connue comme une source de lumière efficace et respectueuse de l’environnement.« En particulier, la durée de vie extrêmement longue et le rayonnement visible, comme la lumière bleue des lampes LED, imposent des exigences élevées aux matériaux optiques », explique Huber.C'est pourquoi il faut utiliser des matériaux extrêmement durables.Le problème est le suivant : le PLA devient mou à environ 60 degrés.Cependant, les lumières LED peuvent atteindre des températures allant jusqu’à 80 degrés lorsqu’elles fonctionnent.
Une autre difficulté majeure est la cristallisation de l’acide polylactique.L'acide polylactique forme des cristallites à environ 60 degrés, qui brouillent le matériau.Les scientifiques ont voulu trouver un moyen d'éviter cette cristallisation ;ou pour rendre le processus de cristallisation plus contrôlable – de sorte que la taille des cristallites formées n’affecte pas la lumière.
Au laboratoire de Paderborn, les scientifiques ont d'abord déterminé les propriétés moléculaires de l'acide polylactique afin de modifier les propriétés du matériau, notamment son état de fusion et sa cristallisation.Huber est chargé d'étudier dans quelle mesure les additifs, ou l'énergie de rayonnement, peuvent améliorer les propriétés des matériaux."Nous avons construit un système de diffusion de la lumière aux petits angles spécifiquement pour étudier les processus de formation ou de fusion des cristaux, processus qui ont un impact significatif sur la fonction optique", a déclaré Huber.
Outre les connaissances scientifiques et techniques, le projet pourrait apporter des avantages économiques importants après sa mise en œuvre.L’équipe prévoit de remettre sa première feuille de réponses d’ici fin 2022.
Heure de publication : 09 novembre 2022