Een nieuw high-performance kunststofschuim ontwikkeld op basis van wei-eiwitten is beter bestand tegen extreme hitte dan veel gangbare thermoplasten gemaakt van aardolie. Een onderzoeksteam in Zweden meldt dat het materiaal, die bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt in katalysatoren voor auto's, brandstoffilters of verpakkingsschuim, verbetert zelfs zijn mechanische prestaties na dagenlange blootstelling aan hoge temperaturen.

Melden in Geavanceerde duurzame systemen , onderzoekers van het KTH Royal Institute of Technology in Stockholm zeggen dat het onderzoek de deur opent naar het gebruik van op eiwit gebaseerde schuimmaterialen in potentieel moeilijke omgevingen, zoals filtratie, thermische isolatie en vloeistofabsorptie.

De basisbouwstenen van het materiaal zijn eiwitnanofibrillen, of PNF's, die zelf zijn samengesteld uit gehydrolyseerde wei-eiwitten - een product uit de kaasverwerking - onder specifieke temperatuur- en pH-omstandigheden.

In tests verbeterden de schuimen met veroudering. Na een maand blootstelling aan een temperatuur van 150C, het materiaal werd stijver, harder en sterker, zegt de co-auteur van de studie, Mikael Hedenqvist, professor in de afdeling Polymere Materialen aan de KTH.

"Dit materiaal wordt alleen maar sterker met de tijd, "zegt hij. "Als we het vergelijken met op aardolie gebaseerde, commerciële schuimmaterialen gemaakt van polyethyleen en polystyreen, ze smelten onmiddellijk en ontleden onder dezelfde barre omstandigheden."

Eiwitten zijn vaak wateroplosbaar, wat een uitdaging vormt bij het ontwikkelen van op eiwitten gebaseerde materialen. Ondanks dit, het materiaal bleek waterbestendig na het verouderingsproces, die het eiwit polymeriseerde, het creëren van nieuwe covalente bindingen die de schuimen stabiliseerden. Het schuim was ook bestand tegen nog agressievere stoffen - zoals oppervlakteactieve stoffen en reductiemiddelen - die normaal gesproken eiwitten afbreken of oplossen. De verknoping maakte het schuim ook onaangetast door dieselbrandstof of hete olie.

Het materiaal vertoonde ook een betere brandwerendheid dan de veelgebruikte thermohardende polyurethaan.

"Deze biologisch afbreekbare, duurzaam materiaal kan een haalbare optie zijn voor gebruik in agressieve omgevingen waar brandwerendheid belangrijk is, ', zegt Hedenqvist.

Mogelijke toepassingen zijn onder meer het bieden van ondersteuning voor katalytische metalen die bij hogere temperaturen werken, zoals platinakatalysatoren voor auto's. Het materiaal zou mogelijk als brandstoffilter kunnen werken, te.

Andere mogelijkheden zijn om het te gebruiken als verpakkingsschuim en in toepassingen voor geluids- en thermische isolatie waar hogere temperaturen kunnen optreden en waar risico bestaat op een agressieve omgeving.