งานที่มีนักวิจัยมหาวิทยาลัยมหาสารคามร่วมแสดงว่าน้ำหนักโมเลกุลของ PLLA และ PDLA เป็นตัวควบคุมการเกิด stereocomplex crystallization ซึ่งเพิ่มความทนความร้อนแต่ทำให้วัสดุเปราะได้ ทีมวิจัยใช้การทดลองร่วมกับ finite element analysis เพื่อหาช่วงสมบัติที่ออกแบบได้แทนการมองหาค่าสูงสุดเพียงค่าเดียว
ข้อค้นพบสำคัญ
- เมื่อลดน้ำหนักโมเลกุลทั้งสองฝั่ง ค่า stereocomplex selectivity เพิ่มจาก 0.46 เป็น 0.96 และ crystallinity สูงถึง 47% อุณหภูมิเริ่มสลายเพิ่มได้ถึง 25.6 องศาเซลเซียส แต่สูตรที่ crystallinity ราว 47% เปราะจนทดสอบแรงดึงไม่ได้ สูตร L130D120 ที่ crystallinity 13.68% ยืดก่อนขาดได้ 36.4% แบบจำลองทำนายพฤติกรรมแรงดึงคลาดเคลื่อนไม่เกิน 5%
ทำไมจึงมีความสำคัญระดับโลก
PLA เป็นวัสดุชีวฐานที่ถูกจำกัดด้วยความทนร้อนและการควบคุมสมบัติเชิงกล งานนี้ให้หลักออกแบบเชิงปริมาณสำหรับบรรจุภัณฑ์ ชิ้นส่วน และการขึ้นรูปที่ต้องสมดุลความแข็ง ความเหนียว และเสถียรภาพความร้อน โดยยังต้องทดสอบกระบวนการระดับอุตสาหกรรม
บทบาทของนักวิจัยไทย
ยศธา ศรีเทพ จากมหาวิทยาลัยมหาสารคามร่วมเชื่อมวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ การทดสอบสมบัติวัสดุ และแบบจำลองวิศวกรรมในงานออกแบบพลาสติกชีวฐาน
ข้อจำกัดที่ควรรู้
ศึกษาองค์ประกอบ 50:50 และ ESO 10 wt% ภายใต้ชุดน้ำหนักโมเลกุลที่กำหนด ผลอาจเปลี่ยนตามความบริสุทธิ์ stereochemical ประวัติความร้อน อัตราการเย็น กระบวนการผลิต และสภาพใช้งาน แบบจำลองยืนยันแรงดึงในขอบเขตทดลอง ไม่ได้แทน fatigue, impact, aging, biodegradation หรือ food-contact safety
ตรวจสอบแหล่งต้นทาง
Polymer Engineering & SciencePolymer Engineering & Science↗DOI: 10.1002/pen.70714