TOMPosite: Kompozītmateriāli no atjaunojamām izejvielām Latvijas Zinātnē

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts vada TOMPosite projektu (“Biobāzētu kompozītu iegūšana no taukskābēm sintezētiem polimērsveķiem, kas armēti ar dabas izcelsmes šķiedrām”, Nr. lzp-2024/1-0071) sadarbībā ar Rīgas Tehnisko universitāti. TOMPosite projekts veltīts jaunu kompozītmateriālu izstrādei no atjaunojamām izejvielām.

Izmantojot taleļļas taukskābes (TOFA) un Meldrumskābi, mēs radām inovatīvus materiālus ar augstu atjaunojamo izejvielu saturu, kas varētu aizstāt fosilās izcelsmes polimērus. TOFA ir blakusprodukts celulozes ražošanā, savukārt Meldrumskābi iegūst no atjaunojamām izejvielām (malonskābe - fermentējot cukurus; etiķskābes anhidrīds, acetons - fermentējot biomasu).

Kāpēc šis projekts ir svarīgs?

TOMPosite attīsta zaļās tehnoloģijas, kas var nākotnē palīdzēt rūpniecībai pāriet uz ilgtspējīgākiem risinājumiem:

• Līdz 90% atjaunojamo materiālu daudzums kompozītos.
• Materiālu ražošanā mazina atkarību no naftas, atbalstot pāreju uz bioekonomiku
• Jauni pielietojumi dažādās rūpniecības nozarēs

Kā darbojas biobāzētie polimēri?

TOMPosite projektā polimērsveķi tiek sintezēti pēc Maikla pievienošanās reakcijas principa, kas nodrošina efektīvu materiālu veidošanos istabas temperatūrā.

Maikla pievienošanās reakcija – kā labi pārdomāta sadarbība!

Iedomājies, ka divi cilvēki vēlas izveidot lielisku komandu. Viens ir Maikla donors – viņam ir “papildu enerģija”, bet viņš nevar to izmantot viens pats. Otrs ir Maikla akceptors – viņš ļoti vēlas šo enerģiju pieņemt, bet pats to radīt nevar.

Kad viņi satiekas un sadarbojas, izveidojas jauns un stabils savienojums – gluži kā veiksmīga komanda biznesā vai ģimenē!

Šajā procesā mūsu biobāzētie polimērsveķi veidojas līdzīgi – mēs radām un rūpīgi piemeklējam atbilstošus “partnerus”, lai izveidotu izturīgus materiālus.

Kā norit TOMPosite polimērsveķu sintēze?

• Sākuma fāze – piemērotu donoru un akceptoru iegūšana no TOFA un Meldrumskābes 
• Polimerizācijas posms – Maikla reakcija, kas nodrošina polimērsveķu veidošanos
• Kompozītu izveide – dabisko šķiedru un audumu izmantošana materiālu armēšanai

Šo procesu rezultātā no atjaunojamām izejvielām tiek izstrādāti divkomponentu polimērsveķi, kuru šķērssaistīšanās blīvumu var pielāgot konkrētām vajadzībām, nodrošinot optimālas mehāniskās un ķīmiskās īpašības.

Biobāzēto kompozītu nākotne: Kur tos izmantot?

TOMPosite projekta materiāli iespējams var radīt revolūciju vairākās industrijās:

• Auto industrija – vieglāki un izturīgāki auto paneļi, kas samazina degvielas patēriņu
• Būvniecība – ilgtspējīgāki materiāli konstrukcijām
• Sporta inventārs – jaunas paaudzes ekipējums ar uzlabotu elastību un mehānisko izturību

Šo materiālu pielietojums ir plašs, un jaunas idejas to izmantošanai var rasties jebkurā nozarē. 

Bioekonomika: Ceļš uz ilgtspējīgu nākotni

Globālā tendence virzās prom no fosilajām izejvielām, aizstājot tās ar atjaunojamiem dabas resursiem. Jaunu materiālu un tehnoloģiju izstrāde ir būtisks solis šajā procesā, un TOMPosite projekts sniedz zinātnisku un rūpniecisku ieguldījumu šajā pārmaiņā. TOMPosite ne tikai attīsta inovatīvus materiālus, bet arī paplašina zināšanas par Maikla pievienošanās reakciju polimēriem un veicina bioekonomikas attīstību Latvijā.

• Attīstām materiālus ar augstu atjaunojamo komponentu īpatsvaru (līdz 90%)
• Polimērsveķi un kompozīti tiek pielāgoti dažādiem pielietojumiem un nodrošina konkurētspējīgas īpašības
• Inovācijas polimērķīmijā un materiālzinātnē

TOMPosite projektā apvienojas zinātnes precizitāte un ilgtspējīgas domāšanas drosme, jo pie šī inovatīvā virziena strādā mūsu lieliskie zinātnieki  – projekta vadītāja Ph.D. Aiga Ivdre, kā arī Ph.D. Miķelis Kirpļuks un Ph.D. Ralfs Pomilovskis. 

Sekojiet līdzi jaunumiem un uzziniet vairāk par biobāzēto kompozītu inovatīvajiem pētījumiem!

TOMPosite projekta apraksts ŠEIT.