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Neues Leben für Polyurethanabfälle

04.09.2019

Ein Team der University of Illinois (USA) hat ein Verfahren zum Abbau von Polyurethan entwickelt, das es ermöglicht, es in andere nützliche Produkte umzuwandeln. Die Ergebnisse ihrer Arbeit stellten die Wissenschaftler auf dem National Meeting der American Chemical Society vor.

Polyurethan ist ein plastisches Polymermaterial. Es ist in vielen Gegenständen um uns herum zu finden: in Lacken, Autoteilen, Möbelpolstern, Dämmstoffen für Wohnungen. Wenn sie verfallen, werden diese Gegenstände auf Deponien entsorgt und verbrannt – wobei giftige Nebenprodukte freigesetzt werden. Die Polyurethanzusammensetzung umfasst zwei schwer zu zerstörende Komponenten: Isocyanate, die aus Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff bestehen; und Alkoholgruppen, die als Polyole bezeichnet werden.

"Polyole basieren normalerweise auf Erdöl und sind nicht abbaubar", sagte der Doktorand Ephraim Morado, der die Technologie mit seinem Vorgesetzten Steven Zimmerman entwickelte. Um dieses Problem zu lösen, fügte das Team dem Polyol eine chemische Einheit hinzu, die sich leichter zersetzt, Acetal. Und weil Polyurethane wasserbeständig sind, erfanden die Forscher eine Acetaleinheit, die sich in wasserfreien Lösungsmitteln zersetzt.

Dem Ausgangsmaterial fügten die Wissenschaftler eine Kombination aus Trichloressigsäure und Dichlormethan hinzu – in der Folge quoll das Material auf und begann sich bei Raumtemperatur schnell zu zersetzen. Die entstehenden Abbauprodukte können dann zu neuen Materialien umgeleitet werden. Forschern ist es beispielsweise gelungen, Elastomere – eine Art Polyurethan, das in Gummibändern, Verpackungen und Autoteilen verwendet wird – in Klebstoffe umzuwandeln.

Die Autoren der neuen Technologie testen sie auch an anderen Polyurethan-Materialien. Sie planen auch, mit milderen Lösungsmitteln wie Essig zu experimentieren, um das Polyurethan abzubauen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Kinderkonstrukteur 13.10.2013

23andMe hat ein Patent für ein System erhalten, das zum ersten Mal in Tausenden von Jahren der Menschheitsgeschichte bestimmte Merkmale bei Nachkommen zuverlässig programmieren wird. Ein 2008 eingereichter Patentantrag wurde nun genehmigt und 23andMe könnte der erste sein, der einen „perfekten Baby“-Service anbietet. Zunächst einmal ist das System für Menschen gedacht, die aus dem einen oder anderen Grund keine Kinder bekommen können und eine Spende oder Leihmutterschaft benötigen.

Technologie ist nicht aus dem Nichts aufgetaucht. Seit 2009 bietet 23andMe einen Service namens Inheritance Calculator (wörtlich „Erbschaftsrechner“) an, der es Eltern ermöglicht, die Wahrscheinlichkeit zu sehen, dass ihr ungeborenes Kind bestimmte elterliche Merkmale wie braune Haare oder Laktoseintoleranz erben wird. Die neue Technologie zum „Designen“ eines Kindes beinhaltet diesen Rechner, geht aber noch weiter, indem sie die Eltern auffordert, eine Reihe von Eigenschaften auszuwählen.

Das sieht dann so aus: Eltern wählen in einem speziellen Fragebogen passende Items aus, etwa „Ich möchte, dass mein Kind eine Lebenserwartung hat von:“ oder „Ich bevorzuge ein Kind mit hoher Wahrscheinlichkeit für blaue Augen“. Dann unterzieht sich die Frau einer In-vitro-Fertilisation (IVF) mit speziell ausgewähltem Spendersamen. Die Spenderauswahl erfolgt durch den Dienst 23andMe, der anhand mathematischer Berechnungen und Analysen des eigenen genetischen Profils von Mutter und Spender genetisches Material auswählt, das mit hoher Wahrscheinlichkeit die Wünsche der Eltern hinsichtlich der Eigenschaften ihres ungeborenen Kindes erfüllt. Klar ist, dass diese Technologie auch auf originellen Dating-Sites zum Einsatz kommen kann, deren Nutzer sich lieber nicht auf die „Launen der Natur“ verlassen, sondern sich wissenschaftlich einen Partner für die Geburt „idealer“ Kinder aussuchen möchten.

Es mag jemandem scheinen, dass es nur wenige Menschen gibt, die den neuen Service nutzen möchten, aber allein in den USA werden jedes Jahr mehr als 50 Frauen mit Hilfe von IVF von Spendern schwanger, so dass das potenzielle Publikum tatsächlich groß ist.

Bisher hat 23andMe keine Pläne zur Kommerzialisierung des neuen Dienstes angekündigt. Es sollte beachtet werden, dass die Auswahl der Eigenschaften eines ungeborenen Kindes nach nichtmedizinischen Anforderungen in einer Reihe von Ländern, wie Großbritannien und Kanada, illegal ist. Gesundheitsexperten befürchten, dass die Versuche der Eltern, ihr Kind zu verbessern, zu einer Verletzung seiner Gesundheit und Freiheit führen werden. Zudem wird die scheinbare Bevorzugung bestimmter Eigenschaften zu einer Verarmung der Vielfalt des menschlichen Genoms führen, was in fernerer Zukunft für die gesamte Menschheit mit Komplikationen behaftet ist.

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