Plastik in Verpackungen, Plastik in Elektronik, Plastik in der Luft: Plastik ist überall. Ein Entkommen ist kaum möglich. Auch in Schuheinlagen, Fahrradhelmen und Skateboards ist das kostengünstige Material zu finden. Zumindest in letzterem Bereich könnte es künftig einen vielversprechenden Ersatz geben.
Seit Jahren suchen Forscher:innen nach alternativen Materialien, die genauso strapazierfähig wie Plastik, dafür aber deutlich umweltfreundlicher, sind. Natürliche Ausgangsmaterialien, die auf pflanzlicher Cellulose basieren, sind eine Option.
Ein Team des EU-Projekts BreadCell hat unter Leitung der Chalmers Universität für Technologie in Göteborg einen biobasierten Schaumstoff entwickelt, der nicht nur vollständig biologisch abbaubar und recyclingfähig ist, sondern auch in Sachen Robustheit viel verspricht. Das Material besteht aus Pflanzenfasern und Xylan, einem in Pflanzen enthaltenen Zucker.
Damit eine schaumige Struktur zustande kommt, haben die Forscher:innen ihr Material mit gentechnisch veränderten Hefen behandelt. Der Trick: die Hefen können das Xylan fermentieren, wodurch CO2 entsteht, das in dem Material Bläschen bildet – in etwa wie beim Brotbacken. Die Struktur ähnelt dadurch herkömmlichem Schaumstoff.
Mithilfe umfassender Computersimulationen prüften die Forscher:innen, wie sich das Material je nach Dichte unter bestimmten Bedingungen verhält, etwa bei schneller Belastung, wie sie bei Stürzen aufkommt.
So konnten sie mehrere Stoffe mit unterschiedlicher Dichte für verschiedene Einsatzzwecke herstellen. Bislang gibt es ein Skateboard, einen Fahrradhelm, ein Bodyboard und Schuheinlagen. Auch als Dämmstoff für Autos könne der Stoff laut den Forscher:innen dienen.
Interessant ist, dass eine weichere Form des Stoffes etwa in einem Fahrradhelm auch helfen könnte, Kräfte bei einem Aufprall zu reduzieren. Das liegt daran, dass sich das Material verschiebt, sodass Scherkräfte, also solche, die zur Verformung eines Körpers führen, reduziert werden.
Risiken, etwa für Hirnverletzungen bei einem Sturz, könnten so geringer ausfallen. Überall, wo Schläge, Stöße und andere Krafteinwirkungen gedämpft werden sollen, könnte der Stoff entsprechend doppelt praktisch sein.
