게시 및 게시 날짜 : 2024/12/03

Hacken, 새로운 바이오 기반 접착제! 바카라 필승법차 구조 재료는 웜 유발 재료와 결합됩니다

-가열 될 때 해체 할 수있는 능력을 활용하여 중고차 부품을 재활용하는 것 -

포인트

  • 뿔이 많은 딱정벌레에서 유래 한 다당류 및 지방산으로 만든 바카라 필승법
  • 석유 유래 에폭시 구조 바카라 필승법의 접착 강도와 비교할 수 있습니다
  • 난방으로 쉽게 분해 될 수있을뿐만 아니라 반복적 인 본딩을 허용하도록 재가열 될 수 있습니다

요약 다이어그램

북극곰도 들어 올릴 수 있습니다! Hornets에서 태어난 고도로 바카라 필승법 바이오 기반 바카라 필승법


요약

Shibakami Motonari 경력 연구원, 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소 (이하 "AIST"), 최고 연구원 Himiyama Miki, Terazaki Masaru, Sensing Systems Research Center는 Asahi Kasei Co와 협력하여 일할 것입니다 Kasei ")Growntail의 세포에서 추출한 다당류Paramilon)에 기초한 구성 (이하 "자란 자란 바카라 필승법")바카라 필승법차 구조 재료 접착제

Horned Moth 바카라 필승법는 주로 Paramylon으로 만들어졌으며, 여기서 Horned Moth가 세포에 축적되었습니다바이오 기반 바카라 필승법뿔 딱정벌레 바카라 필승법는입니다지방산를 추가하여 만들 수 있습니다 Paramylon에 이 웜 접착제는 알루미늄 바카라 필승법차 구조 재료를 결합하는 데 필요한 접착 강도를 초과하는 힘으로 알루미늄 플레이트를 결합 할 수 있습니다 이 접착제 강도는 바카라 필승법차 구조 재료를위한 전형적인 석유 유래 접착제입니다에폭시 바카라 필승법의 일반적인 접착력 강도와 비교할 수 있으며, 이전에보고 된 바이오 기반 바카라 필승법의 접착력 강도를 초과합니다

바카라 필승법차 구조 재료를위한 전통적인 접착제는 접착력이 높지만 반면에 분해하기 쉽지 않았습니다 이로 인해 중고차를 해체하고 부품을 재사용하기가 어려웠습니다 대조적으로, 뿔이있는 나방 접착제로 부착 된 알루미늄 플레이트는 가열에 의해 쉽게 해체 될 수 있으며 (분해하기 쉬운), 알루미늄 플레이트는 재가열을 통해 동일한 수준의 접착제 강도로 다시 접근 할 수있다

중고차의 폐기물의 환경 영향은 엄청났습니다 이것을 배경으로 사용하여 중고차를 쉽게 해체하고 부품을 재사용하고 재사용하는 것을 목표로하는 ELVS (end oflIFEVEHICLES, SCRAPPED) 2000 년 EU에서 지침이 발행되었습니다 이러한 이유로, 높은 결합 강도와 쉬운 분해를 결합한 바카라 필승법는 오랫동안 필요했습니다 새로 개발 된 뿔의 나방 바카라 필승법는 높은 결합 강도와 쉬운 분해를 가지며 중고차로 인한 환경 문제를 해결하는 데 기여할 것으로 예상됩니다

이 기술의 세부 사항은 2024 년 12 월 5 일부터 6 일까지 포르투 시티 (포르투갈)에서 개최 될 것입니다st9833_9891


개발의 사회적 배경

중고차에서 폐기물의 환경 영향은 엄청날 것입니다 ELV 지침은 영향을 줄이거나 줄이는 것을 목표로하는 EU 법률입니다 이는 중고차를 쉽게 분해하고 부품을 재사용하고 재사용하기위한 것입니다 이러한 배경을 감안할 때, 높은 결합 강도와 쉬운 분해를 결합한 바카라 필승법에 대한 수요가있었습니다 그러나, 에폭시 바카라 필승법와 같은 기존의 바카라 필승법는 높은 접착력 강도를 가지지 만 분해하기 쉽지 않으므로 아직 중고차로 인한 환경 문제를 해결할 수 없었습니다

 

연구 기록

AIST는 이전에 석유 유래 재료를 바이오 기반 재료로 대체하기 위해 연구 및 개발을 수행하여 지속 가능한 재활용 기반 사회를 실현하기위한 것입니다 바이오 기반 물질로서, 우리는 이산화탄소 고정 능력이 높은 딱정벌레와 영양 공급원으로 물에 설탕을 효율적으로 사용하는 능력에 중점을 두었습니다 이산화탄소와 설탕을 원료로 사용하는 것으로, 딱정벌레는 세포에서 파라밀론이라고 불리는 다량의 다당류를 축적하는 것으로 알려져있다

Paramylon은 녹색 딱정벌레 세포에 대량으로 축적되는 생물학적 물질로, 녹색 딱정벌레의 건조 세포 중량의 절반 이상입니다 Paramylon은 다당류라고 불리는 분자이며, 약 2,000 개의 포도당 연결에 의해 형성됩니다 뿔 딱정벌레의 세포 내에서, 그것은 수많은 파라밀론의 클러스터에 의해 형성된 직경이 몇 마이크로 미터를 갖는 입자로서 발견된다 (도 1)

그림 1

그림 1 성장 딱정벌레 및 파라미론

이 입자에서 파라밀론의 순도는 거의 100%이므로 복잡한 정제 과정을 겪지 않고 다양한 재료로 화학적으로 변형 될 수 있습니다 또한, Mothyx 세포는 소프트 세포막 (즉, 단단한 세포벽이 없음)에 의해서만 둘러싸여 있으므로, Paramylons는 Mothyx 세포에서 쉽게 제거 될 수 있습니다 또한, 뿔 딱정벌레의 배양은 배양 배지 1 리터당 수십 수의 그램을 수율로 수확하는 고밀도 배양을 생산하는 능력과 다른 미생물이 살기 어려운 산성 조건 하에서 배양 능력과 같은 장점이 있습니다

AIST는 지난 10 년 동안 Paramylon의 바이오 기반 재료로서 Paramylon의 가용성을 고려해 왔으며 Paramylon을 화학적으로 변형하여 다양한 재료로 처리 할 수 있다고 발표했습니다 (예 : 예 : 예 :2013 년 1 월 9 일에 AIST 언론의 애니메이션) AIST는 또한 접착력 강도를 평가하기위한 접착 현상 및 고급 기술의 상세한 설명을 개발했습니다 이번에는 ASAHI Kasei와 공동으로 AIST 그룹 (AIST 및 AIST Solutions Inc의 일반 용어)은 새로 개발 된 흥분한 나방 접착제의 정확한 접착력 평가를 수행했으며 바카라 필승법 유전자 구조 재료에 대한 접착제로 사용할 수있는 높은 접착 수준을 나타냅니다

 

연구 컨텐츠

위의 특성을 가진 Paramilons는 대중을 생산하고 공급할 가능성이 있으므로 AIST는 다양한 화학 제품의 원료 인 석유 화학 산업의 나프타로 Paramilons를 위치 시키며 새로운 바이오 기반 제조 산업을 만들기위한 연구 및 개발을 수행하여 매개 변수를 사용하여 시작 재료로 다양한 재료를 만들기위한 연구 및 개발을 수행하고 있습니다

이번에는 ParamyLon 기반 제조 연구 및 개발의 일환으로 AIST와 Asahi Kasei는 파라밀 론에서 발견 된 파라 릴론에서 발견되는 특정 양의 지방산을 파라 실론에 추가함으로써 합성되었음을 확인했습니다 (3) 해체 된 알루미늄 플레이트에 남아있는 벌레 벌레 바카라 필승법는 다중 결합 및 해체 과정 후에도 초기 접착력과 유사한 접착력을 유지할 수있다

뿔 딱정벌레 바카라 필승법의 준비 및 평가 방법은 다음과 같습니다 먼저, 본 발명자들은 유기 합성 기술을 사용하여 파라밀론에 지방산을 추가함으로써 흥분 된 나방 바카라 필승법를위한 원료 인 분말 파라밀론 에스테르를 합성 하였다 이 분말을 열 압축하여 두께가 005 mm 인 투명 필름을 형성 하였다 (도 2)

그림 2

그림 2 뿔 나방 바카라 필승법의 원료의 화학 구조와 필름과 같은 바카라 필승법의 외관

다음 으로이 영화를 5x25mm 크기로 자릅니다레이저 처리를 갖는 알루미늄 합금 (A6061) 플레이트 (A6061) 플레이트 (100 x 25 x 3 mm)의 가장자리에 놓고, 유사한 처리를 갖는 다른 알루미늄 플레이트를 필름 위에 놓은 다음, 두 개의 알루미늄 플레이트를 결합하여 테스트 조각을 만들어 냉각시켰다 (도 3)

그림 3

그림 3 테스트 시편 준비

다음으로 보편적 인 테스트 머신을 사용하여 시편의 양쪽 끝이 고정되고 당기고 시편이 파손될 때의 힘인장 전단 강도| 계산되었습니다 그림 4의 표는 새로 개발 된 뿔의 나방 바카라 필승법의 인장 전단 강도 값, 에폭시 기반 구조 물질에 대한 전형적인 바카라 필승법 및 기존의 고강도의 최고 강도 바이오 기반 바카라 필승법를 비교합니다 에폭시 바카라 필승법의 인장 전단 강도 (30 MPa)는 일반적인 구조 재료에 대한 에폭시 바카라 필승법의 강도 (20-30 MPa)와 비슷하며 2023 년 9 월에있다Bio-Based Adhesive in Nature의 접착 강도 (18 MPa)를 초과합니다 또한 Hornet 바카라 필승법와 접착 된이 테스트 조각을 파괴하는 데 필요한 힘은 3,750 N이며, 이는 약 380kg의 무게에 해당합니다 다시 말해,이 테스트 조각을 깨는 데 380kg이 걸립니다

그림 4

그림 4 인장 전단 강도 비교

그림 5는 호넷 바카라 필승법로 부착 된 표본이 재가열을 통해 손으로 쉽게 해체 할 수 있음을 보여줍니다 반복 된 접착 평가 결과도 표시됩니다 분해 및 가열에 의해 4 개의 재개 및 재 부착 후에도 접착력을 유지 하였다 이러한 결과를 바탕으로, 우리는 호넷 바카라 필승법가 중고차 부품의 분해를 용이하게하는 중요한 수단이 될 수 있다고 생각합니다

그림 5

그림 5 뿔이있는 딱정벌레 바카라 필승법의 쉬운 해체 및 반복 가능한 사용

비디오 1 테스트 시편은 호넷에서 바카라 필승법를 준수하고 손으로 당겨도 껍질을 벗기지 마십시오

비디오 2 : 뿔이있는 딱정벌레에서 바카라 필승법와 결합 된 가열 테스트 조각

미래 계획

이 결과는 바카라 필승법차 구조 재료에 대한 접착제로서 뿔이 많은 나방 접착제의 높은 잠재력을 시사한다 Hornet Adhesive의 사용을 활용함으로써 중고차를 쉽게 해체하고 부품을 재사용하고 재사용 할 수 있도록 중고차로 인한 환경 문제에 대한 중요한 솔루션이 될 것으로 예상됩니다 앞으로, 뿔이 많은 나방 접착제의 사회적 구현을 가속화하기 위해, 우리는 다방면의 평가 및 뿔이있는 나방 접착제의 개선에 대한 생 혼 된 나방 접착제에 대한 합성 방법의 추가 효율성을 계속 발전시킬 것이다 또한 바카라 필승법차 구조 재료와 전자 장비 재료를 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용될 가능성을 기대하고 있습니다


용어집

Growntail
광학 현미경으로 볼 수있을 정도로 작은 조류 (미세 조류) 길이는 약 50 마이크로 미터입니다 플라 젤라 (Flagella)라는 긴 머리카락 같은 기관을 사용하여 물 주위를 수영하고 영양소의 공급원으로 물 속의 설탕을 자랄 수도 있습니다 그것은 엽록체를 가지고 있으며 광합성이 가능합니다 다시 말해, 그들은 동물과 식물 측면을 모두 가진 희귀 한 생물입니다[참조로 돌아 가기]
Paramilon
딱정벌레의 세포에 축적되는 포도당을 연결하여 형성된 다당류라고 불리는 분자 광합성이 불가능한 환경이나 설탕과 같은 영양소가 고갈 된 환경에서, 딱정벌레는 파라 밀론을 대사하여 에너지를 생성하고 중요한 활동을 유지할 수 있습니다 다시 말해, Paramylon은 Hornet의 영양 공급원으로 간주 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
바카라 필승법차 구조 재료에 대한 접착제
바카라 필승법차의 가벼움과 내구성에 기여하는 알루미늄에 대한 수요는 미래에 더 많이 증가 할 것으로 예상됩니다 결합 알루미늄을위한 접착제는 전 세계적으로 개발되고 있습니다 에폭시 접착제는 현재 유망한 것으로 간주되지만 분해하기 쉽지 않습니다 예를 들어, 에폭시 접착제와 결합 된 바카라 필승법차 구조 재료는 현재 액체 질소와의 동결 및 특수 장치로 강제로 제거하는 등 매우 시간이 많이 걸리는 방식으로 분해됩니다[참조로 돌아 가기]
바이오 기반 바카라 필승법
식물과 같은 천연 제품에서 유래 한 분자 (생체 분자)로 만든 바카라 필승법 일반적으로, 바카라 필승법 강도는 에폭시 바카라 필승법와 같은 석유 유래 바카라 필승법보다 훨씬 낮은 것으로 간주된다[참조로 돌아 가기]
지방산
탄화수소 사슬에 하나의 카르복시 그룹을 갖는 카르 복실 산 (카르 복실 산 : 탄소, 수소 및 산소로 구성된 카르복시 그룹을 함유하는 산의 한 유형) 또한 자연적으로 발생하는 많은 부분에 존재합니다[참조로 돌아 가기]
에폭시 바카라 필승법
에폭시 그룹을 포함하는 주요 성분으로 수지를 함유하는 접착제 (에폭시 그룹 : 탄소 및 산소로 구성된 삼각 구조를 갖는 기능 그룹) 에폭시 그룹의 높은 반응성에 기초한 가교 (브리지)는 많은 분자가 서로 얽혀있는 구조를 초래하여 우수한 인성, 방수, 내선 및 화학 저항성으로 우수한 접착 능력을 초래한다 또한 탁월한 강도와 성능을 달성하기 때문에 바카라 필승법차 및 항공기와 같은 이동성 분야에서도 사용됩니다 1 개 및 2 성분 유형이 있으며 금속, 목재, 콘크리트, 플라스틱 등에 접착 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
인장 전단 강도
ISO 4587에 기술 된 방법, 딱딱한-반동 접착 조립 조립의 인장 랩-전단 강도의 바카라 필승법 결정, JIS K 6850 "테스트 적 강도에 대한 장애물 adhesive Adhesive Adhesive Adhesive Adhesive Adhesive Adhesive Adhesive Adhesive adhesive adhesting adhesive adhesive adhesive adhesting adhesive adhesting adhesive adhesting adhesive adhesting tressive adhesive adhesting tressive adhesive adhesting adhesive addermination을 사용하여 바카라 필승법 재료가 측면 힘을 견딜 수있는 방법에 대한 수치 지표 많은 산업 제품은 인장 전단력을 제공하도록 설계 되었기 때문에 가장 대표적인 접착력 강도 지표로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
레이저 처리
차량 접착력 (2021-2024) (NEDO)의 장기 안정화를위한 인터페이스 설계 기술 개발에서 개발 된 레이저 표면 처리를 사용합니다
“메카이어민 발광을 사용한 바카라 필승법 관절 성능 및 계면 변형 분포의 평가에 대한 레이저 사전 처리의 효과”, N Terasaki, Y Fujio, Y Sakata, K Houjou, K Shimamoto, H Akiyama, K Yase, S Hariuchi, J Gundlach, R Hirakawa,접착 저널, 2024, 1-18. https : //doiorg/101080/0021846420242313103 [참조로 돌아 가기]
Bio-Based Adhesive in Nature
3 개의 생물학적 유도 물질을 출발 물질로 합성하여 만들어진 반응성 바카라 필승법 바이오 기반 바카라 필승법로서 매우 높은 바카라 필승법 강도를 달성했습니다 C R Westerman, B C McGill, J J Wilker,자연, 2023, 621, 306-311. [참조로 돌아 가기]

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