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愿景:

  • 以最小的环境足迹创造可持续的包装材料,
  • 争取零塑料垃圾,以及
  • 培养一支具有创造性和独特技能的劳动力队伍,为推进可持续包装科学和制造做好准备。

动机:

仅包装行业就消耗了40%的塑料,是塑料垃圾的主要来源。仅在美国,每年就有大约800亿磅塑料被使用,其中只有8.5%被回收。进入垃圾填埋场/环境的大量塑料垃圾正在威胁我们的土壤、水、空气,并可能威胁到我们整个食物链的安全。同样,用于包装的全氟烷基物质和多氟烷基物质以及塑料涂布纸也会对环境产生不利影响。因此,开发技术上可行且对环境负责的解决方案已成为学术界和工业界的首要任务。


重点研究领域:bob体育登录


A)为塑料垃圾创造寿命终结的解决方案:

塑料已经从根本上改变了我们的世界,广泛应用于从包装到医疗用品的众多领域,其中包括一次性用品和耐用品。不幸的是,生产的塑料中只有一小部分被回收,其余的都被送往垃圾填埋场、焚烧或丢弃到环境中。我们的研bob体育登录究重点是塑料垃圾的终结生命(EoL)解决方案,包括机械和化学回收。


B)回收设计:

目前使用的大多数商业聚合物在设计时并没有考虑到EoL场景。我们正在为易于回收的包装设计简单和定制材料。


C)不含单氟烷基物质和多氟烷基物质(PFAS)的纸质涂料,作为一次性塑料的替代品:

一次性塑料包装和pfas涂层纸衬底在包装领域发挥着关键作用。但出于对环境的考虑,欧盟已经投票决定在2021年之前禁止使用一次性塑料盘子和吸管。此外,持久性和对环境有害的PFAS化学品通常用于使纸张基材耐水和耐油。我的团队正在努力开发解决方案,通过创造不含塑料和pfas的可持续纸张来解决这些缺点。


D)多功能涂料:

我们在这方面的努力大致可分为三类。

Omniphobic涂料:

我们开发了一种适用于桶和食品罐的涂层,可以通过清洁和有效地从这些容器中去除产品来减少浪费(食品和化学品)。这种方法也可以转化为疫苗包装的涂层,以减少配药过程中的损失。类似地,已开发出用于汽车和建筑窗户等的无所不在的自清洁玻璃涂料。基础科学的进一步进展正在探索,以实现这些汽车和建筑应用的全疏表面的长期稳定性能。

Anti-dirt涂料:

防污涂料适用于传感器、太阳能电池板和建筑物等应用。太阳能电池板遇到的一个常见挑战是由于灰尘积聚而导致发电效率急剧下降。需要经常清洗以恢复性能,但这会增加维护成本。为了克服这些问题,我们开发了太阳能电池板的防脏涂层。正在与行业伙伴合作,进一步研究提高其长期性能。

自修复材料:

我们正在探索多种应用的自修复材料,如可重复密封的包装以及其他高性能涂料。