Fragen und Antworten: Forscher entwickeln nachhaltige neue Klebstoffe für die Industrie

24. Juli 2023

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von Josh Rhoten, University of Colorado in Boulder

Karan Dikshit (Ph.D.MatSci'22) ist der erste Autor eines Artikels in ACS Applied Materials & Interfaces, der neue Klebematerialien vorstellt, die nicht nur ein einfaches Anbringen und Ablösen ermöglichen, sondern letztendlich auch zu Nachhaltigkeitsbemühungen auf der ganzen Welt beitragen könnten.

Dikshit studierte Polymerchemie und Mechanik bei Assistenzprofessor Carson Bruns während seiner Zeit an der CU Boulder im Material Science and Engineering Program. Wir fragten ihn nach der Zeitung, seinem aktuellen Job und mehr.

Dikshit: Bevor ich zu CU Boulder kam, hatte ich die unglaubliche Gelegenheit, Forschungserfahrung am angesehenen National Chemical Laboratory in Indien zu sammeln. In dieser Zeit wuchs meine Leidenschaft für wissenschaftliche Forschung und die positive Auswirkung auf die Welt durch nachhaltige Materialien immens.

Als ich über meinen nächsten akademischen Schritt nachdachte, stach CU Boulder als Leuchtturm modernster Forschung und Innovation hervor – insbesondere im faszinierenden Schnittpunkt von Nachhaltigkeit und weichen Materialien. Die atemberaubende Lage vor der malerischen Kulisse der Flatirons hat mir ebenfalls geholfen, hierher zu kommen.

Ich habe meinen Ph.D. Ich habe im Sommer 2022 meinen Abschluss in Materialwissenschaft und Werkstofftechnik gemacht. Derzeit habe ich das Privileg, bei FLO Materials in Berkeley, Kalifornien, zu arbeiten, einem Unternehmen, das sich der Lösung des drängenden Problems industrieller Kunststoffabfälle widmet. FLO Materials möchte den Bereich revolutionieren, indem es eine bahnbrechende Plattformtechnologie anbietet, die die Herstellung unbegrenzt recycelbarer Polymere ermöglicht.

Herkömmliche Klebstoffe werden oft aus der Erdölraffinierung gewonnen und lassen sich nur schwer umweltgerecht entsorgen. Neue umweltfreundliche Materialien wie Liponsäure, Cyclodextrin und Polyrotaxan – wie wir in dem Artikel diskutieren – haften auch zusammen und haben andere vorteilhafte Eigenschaften, wie z. B. eine einfache Entfernung, ohne Rückstände zu hinterlassen oder die betroffenen Oberflächen zu beschädigen.

Auch diese Materialien bestehen aus Molekülen, die biologisch gewonnen werden können. Cyclodextrin beispielsweise stammt aus pflanzlicher Stärke. Die Nutzung erneuerbarer Ressourcen trägt dazu bei, die Abhängigkeit von Optionen auf Basis fossiler Brennstoffe zu verringern, und die Nachhaltigkeit der Materialien eröffnet auch die Möglichkeit, sie in anderen Anwendungen zu recyceln, um die Abfallerzeugung weiter zu reduzieren.

Das breite Spektrum realer Anwendungen dieser druckempfindlichen supramolekularen Klebstoffe ist unglaublich vielversprechend. Im medizinischen Bereich haben diese Klebstoffe das Potenzial, die Wundversorgung zu revolutionieren, indem sie für eine sanfte und dennoch sichere Verklebung von Verbänden und Verbänden sorgen. Ihre druckempfindliche Beschaffenheit ermöglicht außerdem eine einfache und schmerzlose Entfernung und erhöht den Patientenkomfort während des Heilungsprozesses. Und im Bereich der Elektronik bieten sie spannende Möglichkeiten für die Entwicklung flexibler Schaltkreise.

Zusätzlich zur Laborarbeit brachte meine Zeit an der University of Colorado Boulder erhebliches persönliches Wachstum und Entwicklung mit sich. Die Beschäftigung mit der Forschung, der Besuch von Konferenzen und die Teilnahme an Seminaren ermöglichten es mir, meine Komfortzone zu verlassen und mich neuen Herausforderungen zu stellen. Die Präsentation meiner Arbeit vor einer breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft stärkte auch meine Kommunikationsfähigkeiten und mein Selbstvertrauen, meine Forschungsergebnisse mit anderen zu teilen.

Diese Erfahrungen vertieften nicht nur mein Wissen, sondern schärften auch mein kritisches Denken und meine Fähigkeiten zur Problemlösung. Über den akademischen Bereich hinaus hatte ich die Gelegenheit, mit verschiedenen Personen mit unterschiedlichem kulturellen Hintergrund zusammenzuarbeiten. Diese Interaktionen haben meine Sichtweise bereichert und eine größere Wertschätzung für unterschiedliche Ansätze und Ideen gefördert. Dass ich Teil einer unterstützenden und kollaborativen Umgebung war, ermutigte mich, ein effektiverer Teamplayer zu werden, starke Beziehungen aufzubauen und vom Fachwissen meiner Kollegen zu lernen.

Mehr Informationen: Karan Vivek Dikshit et al., Pressure-Sensitive Supramolekulare Klebstoffe auf Basis von Liponsäure und biofreundlichen dynamischen Cyclodextrin- und Polyrotaxan-Vernetzern, ACS Applied Materials & Interfaces (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c00927

Zeitschrifteninformationen:ACS Angewandte Materialien und Schnittstellen

Zur Verfügung gestellt von der University of Colorado in Boulder