{"id":213522,"date":"2020-03-18T17:30:40","date_gmt":"2020-03-18T16:30:40","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=213522"},"modified":"2020-03-18T17:30:40","modified_gmt":"2020-03-18T16:30:40","slug":"temperaturgesteuert-biologisch-basierter-klebstoff-mit-gedaechtnis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/temperaturgesteuert-biologisch-basierter-klebstoff-mit-gedaechtnis\/","title":{"rendered":"Temperaturgesteuert: Biologisch basierter Klebstoff mit Ged\u00e4chtnis"},"content":{"rendered":"<p>Am <em>Leibniz Institut f\u00fcr Katalyse<\/em> (LIKAT) wurde ein biologisch basierter Klebstoff mit Ged\u00e4chtnis entwickelt. Der Ged\u00e4chtnis-Effekt ist temperaturabh\u00e4ngig und Schalttemperaturen lassen sich flexibel einstellen. Unter anderem sind Anwendungsgebiete in Medizin und Logistik m\u00f6glich.<\/p>\n<p>Das katalytische Verfahren f\u00fcr den Klebstoff mit Ged\u00e4chtnis wurde von <a href=\"https:\/\/www.catalysis.de\/home\/\"><em>LIKAT<\/em><\/a>-Chemiker Bernhard Stadler im Rahmen seiner Dissertation entwickelt. Der Dissertant ist Teil des EU-Projektes <a href=\"http:\/\/www.greensolres.eu\/home.php\"><em>GreenSolRes<\/em><\/a>, das den Einsatz nachwachsender Rohstoffe zur Herstellung von Biochemikalien erforscht.<\/p>\n<p>Forschende gehen von etwa einem Dutzend sogenannter Plattform-Chemikalien aus, die sich biologisch basiert herstellen lassen und somit geeignet sind die Petrochemie zu ersetzen. Eine dieser Chemikalien ist die L\u00e4vulins\u00e4ure. Sie entsteht in hoher Ausbeute, wenn man zum Beispiel Holzabf\u00e4lle mit Wasser und verd\u00fcnnter Schwefels\u00e4ure auf 200 Grad erhitzt. Eine chemische Reaktion, die ist seit hundert Jahren bekannt ist.<\/p>\n<h3>Katalytisches Verfahren<\/h3>\n<p>Stadlers Aufgabe im Projekt <em>GreenSolRes<\/em> ist es, Abk\u00f6mmlinge der L\u00e4vulins\u00e4ure zu innovativen Materialien zu veredeln. Das gelingt dem Chemiker mittels Katalysatoren sowie L\u00e4vulins\u00e4ure, Wasserstoff und Vernetzungsmittel. Im katalytischen Verfahren entsteht zun\u00e4chst ein Zwischenprodukt, ein sogenanntes Diol (1,4-Pentandiol), das sich in einem weiteren Schritt zu einem Polyester verbindet. Endprodukt ist eine klare, z\u00e4he Fl\u00fcssigkeit, die sich als Klebstoff eignet. Im ausgeh\u00e4rteten Zustand verh\u00e4lt sich das Material gummiartig.<\/p>\n<p>Mit Hilfe der Forscher von Henkel gelang es dem Dissertanten ein Polymer auf der Basis von 1,4-Pentandiol herzustellen. \u00dcberraschend daran war das Formged\u00e4chtnis (ChemSusChem 2020, 13, 556, DOI: 10.1002\/cssc.201902988). Das Polymer l\u00e4sst sich zusammenrollen und beh\u00e4lt diese Form unterhalb von neun Grad Celsius. Sobald es sich wieder auf Raumtemperatur erw\u00e4rmt, entrollt es sich in seine urspr\u00fcngliche Form.<\/p>\n<h3>Flexibel schaltbar<\/h3>\n<p>Polymere mit Formged\u00e4chtnis sind zwar bekannt, doch zeigt sich der Effekt bei ganz bestimmten Temperaturen und diese liegen meist zwischen 60 und 70 Grad Celsius.<\/p>\n<p>Mit biologisch basiertem 1,4-Pentandiol in Polymeren k\u00f6nnen verschiedene Schalttemperaturen eingestellt werden. Der Ged\u00e4chtniseffekt ist also flexibel herbeizuf\u00fchren und das Material kann zum Beispiel im Bereich von K\u00f6rpertemperatur oder typischen K\u00fchltemperaturen verwendet werden. Diese Eigenschaft macht 1,4-Pentandiol zu einem vielversprechenden biologisch basierten Baustein &#8211; und er\u00f6ffnet Anwendungspotentiale in Medizin und Logistik.<\/p>\n<h3>Biologisch basiert<\/h3>\n<p>Die Industrie \u00f6ffnet sich f\u00fcr biologisch basierte Produkte, weil sich am Markt ein wachsendes Bewusstsein f\u00fcr Klima- und Umweltbelange abzeichnet, wei\u00df Stadler. Diese Produkte sollen aber nicht einfach nur fossile Ressourcen ersetzen, sondern mit neuen Eigenschaften einen zus\u00e4tzlichen Leistungsvorteil bringen. Der Klebstoff auf Basis von L\u00e4vulins\u00e4ure bringt diesen erw\u00fcnschten Nutzen.<\/p>\n<p>M\u00f6glich wurde dies durch die enge Zusammenarbeit mit der Entwicklungsabteilung von Henkel, so Stadler. Beide Partner haben f\u00fcr das Material und das Verfahren ein gemeinsames Patent angemeldet. Henkel fertigt das Produkt zu Musterzwecken bereits im Kilogramm-Ma\u00dfstab. Gleichzeitig erforscht die Entwicklungsabteilung die Marktpotenziale des biologisch basierten Materials &#8211; etwa im Sektor Klebstoff.<\/p>\n<h3>GreenSolRes<\/h3>\n<p><em>GreenSolRes<\/em> l\u00e4uft noch bis Ende 2020. Das l\u00e4nder\u00fcbergreifende Projekt vereint sechs Partner aus Industrie und Forschung in vier L\u00e4ndern. Die Koordination des Projekts obliegt der <em><a href=\"https:\/\/www.rwth-aachen.de\/go\/id\/a\/\">RWTH Aachen.<\/a><\/em> Dar\u00fcber hinaus wird an der <em>RWTH Aachen<\/em> in Kooperation mit Industriepartnern eine Anlage f\u00fcr die Produktion der L\u00e4vulins\u00e4ure optimiert. Die Aachener \u00fcbernehmen auch das Lifecycle-Assessement. Denn das <em>gr\u00fcne Verfahren<\/em> soll m\u00f6glichst komplett auf Basis biologischer Rohstoffe stehen. Das sei de facto noch nicht der Fall, im Prinzip aber m\u00f6glich, sagt Stadler.<\/p>\n<p><strong>Auch interessant:<\/strong><\/p>\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/biobasiertes-polyester-erstmals-effizient-in-der-herstellung\/\">Biobasiertes Polyester erstmals effizient in der Herstellung<\/a><\/p>\n<p class=\"entry-title\"><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/lebensmittelabfaelle-als-rohstoff-fuer-3d-gedruckte-biokunststoffe\/\">Lebensmittelabf\u00e4lle als Rohstoff f\u00fcr 3D-gedruckte Biokunststoffe<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Am Leibniz Institut f\u00fcr Katalyse (LIKAT) wurde ein biologisch basierter Klebstoff mit Ged\u00e4chtnis entwickelt. Der Ged\u00e4chtnis-Effekt ist temperaturabh\u00e4ngig und Schalttemperaturen lassen sich flexibel einstellen. Unter anderem sind Anwendungsgebiete in Medizin und Logistik m\u00f6glich. 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