UC San Diego studenter och forskare har tagit fram världens första algebaserade, förnybara flip-flops.

De första prototyperna till deras nya uppfinning, utvecklades under sommaren i ett kemilaboratorium i York Hall, består av en flexibel, svampig toffel prydd med en Triton -logotyp och ett enkelt band - ganska grundläggande, som flip-flops går.

Men när de går i full produktion senare detta läsår till vad forskare hoppas kommer att kosta 3 dollar per par, effekten av denna campusinnovation kan vara revolutionerande, förändra världen till det bättre miljömässigt.

Det beror på att tre miljarder petroleumbaserade flip-flops produceras över hela världen varje år, så småningom hamnar som icke-biologiskt nedbrytbart skräp på deponier, floder och hav runt om i världen.

"Även om en flip-flop verkar vara en mindre produkt, en bortkastning som alla bär, det visar sig att detta är skon nr 1 i världen, "säger Stephen Mayfield, en professor i biologi vid UC San Diego som ledde forskningsinsatsen med Skip Pomeroy, professor i kemi och biokemi. "Det här är skorna till en fiskare och en bonde. Detta är skon nr 1 i Indien, skon nr 1 i Kina och skon nr 1 i Afrika. Och, faktiskt, en av de största föroreningarna i havet är polyuretan från flip-flops och andra skor som har tvättats eller kastats i floder och rinner ut i havet. "

Mayfield och Pomeroy, tillsammans med sina grund- och doktorander, gick ihop för två år sedan för att utveckla världens första algebaserade surfbräda. UC San Diego -forskarna arbetade med en lokal tillverkare av surfbrädor, Arctic Foam of Oceanside, för att ta reda på hur man gör av algerolja det hårda, polyuretanskumkärna i en surfbräda, som vanligtvis är konstruerad av petroleum.

Den utvecklingen, som snabbt omfamnades av en surfindustri som letade efter sätt att producera mer hållbara och miljövänliga produkter, fick de två UC San Diego -professorerna att tänka på sitt nästa steg.

Om detta kunde göras för några av de 500, 000 surfbrädor som årligen säljs runt om i världen, varför inte för de 3 miljarder flip-flops och miljontals andra nya skor som varje år rör på våra deponier och hav?

"Alger surfbräda var den första självklara produkten att göra, men när du verkligen tittar på siffrorna inser du att det är mycket viktigare att göra en flip-flop eller skosula som denna, "säger Mayfield." Beroende på hur du gör kemin, du kan göra hårda skum eller mjuka skum av algolja. Du kan göra algebaserade, förnybara surfbrädor, Flip flops, atletiska skor i polyuretan, bilbarnstolar eller till och med däck till din bil. "

För att demonstrera genomförbarheten av deras campusbaserade innovation, Triton sulor, Mayfield och Pomeroy ansökte om och tilldelades i april förra året $ 50, 000 proof-of-concept-bidrag från campuskontoret för forskning. Deras var en av åtta bidrag som utdelades under det första året av programmet Accelerating Innovations to Market, initierad av UC San Diego Office of Innovation and Commercialization, en del av Office of Research Affairs, och betalas för med hjälp av lokala valda tjänstemän genom statliga församlingens proposition 2664. Målet med lagförslaget är att få fler laboratorieuppfinningar från campus till kommersiell utveckling.

"En del av utmaningen är att jag vanligtvis skulle göra en upptäckt, publicera ett papper och det är ungefär slutet på det, "Mayfield förklarar." Men den bästa uppfinningen som du håller inne i labbet är verkligen inte värdefull för världen. Och sättet du gör den uppfinningen värdefull är att göra den till en produkt. "

De två professorerna, tillsammans med Michael Burkart, professor i kemi och biokemi, bildade ett startföretag, Algenesmaterial, som sysselsätter några av eleverna som arbetar med flip-flops och andra projekt och ger dem möjlighet att uppleva vad Pomeroy kallar "projektbaserat lärande".

"Att undervisa i kemi i klassrummet är ibland som att försöka lära fotboll vid svarta tavlan, "Pomeroy förklarar." I laboratoriet, studenter är mycket mer engagerade när de faktiskt försöker lösa ett problem. De flesta kommer att berätta att våra studenter verkligen är, riktigt ljus, men de har inte alltid praktisk erfarenhet. Detta är ett sätt att ge dem det. "

Som den första produkten för Algenesis, Triton-vippan gör det möjligt för de tre fakultetsmedlemmarna och studenterna att finjustera kemi- och tillverkningsprocessen för deras framtida skosulor, bilbarnstolar och andra produkter som traditionellt är tillverkade av petroleum.

"Petroleum kommer från alger som levde i de gamla oceanerna för hundratals miljoner år sedan, "säger Mayfield." Många människor vet inte det. Men vad det betyder är att allt vi kan göra av petroleum kan vi i slutändan göra av alger. "

Triton flip-flops, skosulor och andra polyuretanprodukter som forskarna gör av levande algolja är "hållbara" eftersom kolet för att konstruera dem drogs från atmosfären, snarare än underjordiska oljereserver. Och forskarna försöker också göra dem "biologiskt nedbrytbara, "genom att kemiskt omvandla algoljan till polyuretan på ett sätt som gör att kolbindningarna kan brytas ned av mikroorganismer.

"Tanken vi strävar efter är att göra dessa flip-flops på ett sätt så att de kan kastas i en komposthög och de kommer att ätas upp av mikroorganismer, säger Mayfield.

Som en långvarig surfare nedsänkt i havsmiljön, Mayfield säger att han använde den expertis som han utvecklat under årtionden för att studera alger och tillämpa den för att utveckla hållbara och miljövänliga surfbrädor, flip-flops och andra strandprodukter var viktigt för honom.

"Om vi ​​kan göra dessa produkter hållbara och biologiskt nedbrytbara, vi kan påverka inte bara San Diego, men varje strandgemenskap på hela planeten, "säger han." I San Diego, vi har denna fantastiska surfkultur, många av våra lärare och studenter är surfare, och jag tror att vi alla förstår på grund av den kopplingen till havet hur viktig miljön är. "

Algesurfbrädan som utvecklades för två år sedan av studenter och lärare används nu av ett antal professionella surfare och har skapat en ny industri. Och med hjälp av en skofabrik i Leon, Mexiko, den nuvarande planen är att göra detsamma. Det första steget, dock, kommer att vara produktionen av några tusen par Triton-flip-flops som ett test, som kommer att ges till UC San Diego -alumner och ges ut för speciella evenemang.

"Det kommer att dröja ett tag innan du kan köpa en av dessa flip-flops i butiken, men inte för länge, "säger Mayfield." Vår plan är att under nästa år, du kommer att kunna gå in i affären och köpa en Algenesis flip-flop som är hållbar, biologiskt nedbrytbart och det uppfanns av studenter vid UC San Diego. "