Från ditt telefonfodral till flygplansfönster, polykarbonater finns överallt. Flera miljoner ton polykarbonat produceras varje år runt om i världen. Dock, oro för farorna med detta material ökar på grund av toxiciteten hos dess prekursorer, speciellt bisfenol-A, ett potentiellt cancerframkallande ämne.

Nu, ett team av kemister under ledning av Arjan Kleij, ICIQ-gruppledare och ICREA-professor, har utvecklat en metod för att framställa polykarbonater från limonen och CO2, både rikligt med naturprodukter. Limonen kan ersätta en farlig förening som för närvarande används i kommersiella polykarbonater - bisfenol-A (BPA). Även om BPA upprepade gånger har klassificerats som en säker kemikalie av amerikanska och europeiska myndigheter, vissa studier drar slutsatsen att det är en potentiell hormonstörande substans, neurotoxin, och cancerframkallande. Vissa länder, inklusive Frankrike, Danmark och Turkiet, har förbjudit användningen av BPA vid tillverkning av nappflaskor.

"BPA är säkert, men orsakar fortfarande oro och produceras av petroleumråvara, påpekar Kleij. "Vårt tillvägagångssätt ersätter det med limonen, som kan isoleras från citroner och apelsiner, ger oss en mycket grönare, mer hållbara alternativ, ' han säger. Eftersom att helt ersätta BPA för limonen är komplicerat, Kleij förklarar att BPA är svårt att ersätta. "Vi kan börja tillsätta små mängder limonen, sedan successivt ersätta BPA, ' han säger. 'Steg för steg, anpassningsprocessen kan leda till nya limonen-härledda biomaterial med liknande, eller till och med förbättrade och nya egenskaper.'

Forskarna lyckades inte bara ta fram en mer miljövänlig polymer, utan de lyckades också förbättra dess termiska egenskaper. Denna limonenhärledda polymer har den högsta glasövergångstemperaturen som någonsin rapporterats för ett polykarbonat. "Vi blev ganska förvånade över att hitta detta, eftersom kända bioplaster har sämre termiska egenskaper än klassiska polymerer, ' förklarar Kleij. "Vi var först skeptiska till dessa fynd, men vi kunde reproducera dessa egenskaper konsekvent.' Att ha en hög glastemperatur har andra konsekvenser. Den nya plasten kräver högre temperaturer för att smälta, vilket gör dem säkrare för dagligt bruk. Dessutom, denna nya polymer erbjuder också många nya tillämpningar för polykarbonater och blocksampolymerer med lämpliga materialformuleringar.

Kleij och hans medarbetare förhandlar för närvarande med plastproducenter för att ytterligare främja den industriella tillverkningen av limonen-härledda biomaterial.