211service.com
Nieuwe polymeren maken en de oude upcyclen
LaShanda (James) Korley, PhD '05 18 december 2020
Hoffelijkheidsfoto
De meesten van ons huiveren bij spinnenwebben of bewonderen hun complexiteit. LaShanda (James) Korley, PhD ’05, ziet iets heel anders: inspiratie voor nieuwe polymeren.
Nu een professor in materiaalkunde en engineering, evenals chemische en biomoleculaire engineering aan de Universiteit van Delaware, begon Korley haar doorlopende studie van spinzijde als een PhD-student chemische technologie in het interdepartementale programma van MIT in Polymers and Soft Matter. De basis van mijn werk is bio-inspiratie. We proberen niet per se materialen na te bootsen - we halen inspiratie uit die materialen en vertalen aspecten van die systemen naar de ontwikkeling van nieuwe materialen, legt Korley uit. Ze ontwikkelt bijvoorbeeld een materiaal dat van vorm verandert als reactie op water, afgeleid van het vermogen van spinnenzijde om supersamen te trekken, drastisch te krimpen en de mechanica ervan te veranderen als het nat wordt. Een synthetisch materiaal met deze eigenschap zou kunnen worden gebruikt in zachte robotica of kunstmatige spieren.
Het onderzoek van Korley is geëvolueerd van het eenvoudig ontwerpen van op de natuur geïnspireerde polymeren naar het duurzamer maken van die polymeren. Een aspect van haar werk is het bouwen van nieuwe polymeren uit hernieuwbare grondstoffen zoals lignine in hout, en het ontwerpen ervan om opnieuw te worden verwerkt nadat ze hun oorspronkelijke doel hebben bereikt, waardoor hun impact op het milieu verder wordt verminderd.
Meer recentelijk is ze de uitdaging van plastic afval aangegaan. Er is veel plastic voor eenmalig gebruik en we hebben niet genoeg vuilstortruimte, zegt Korley. Zij en Thomas Epps III '98, SM '99, leiden het Center for Plastics Innovation, een van de zes nieuwe Energy Frontier Research Centers die worden gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie. We proberen na te denken over manieren om de huidige mechanische recycling te vergroten, zegt Korley, die het beschrijft als een inefficiënt proces dat voornamelijk plastic afval afbreekt tot producten met beperkt gebruik. In plaats daarvan zal het centrum nieuwe chemische en katalytische processen ontwikkelen om het afval van alledaagse kunststoffen zoals waterflessen om te zetten in de bouwstenen voor hoogwaardige producten zoals brandstoffen, smeermiddelen en functionele polymeren.
Korley dankt MIT - en haar adviseurs Paula Hammond '84, PhD '93 en Gareth McKinley, PhD '91 - dat ze haar hebben blootgesteld aan vele onderzoeksdisciplines. MIT was een hub voor inspiratie en creativiteit, zegt ze. Tegenwoordig werkt Korley nauw samen met experts over uiteenlopende onderwerpen als katalyse, enzymtechnologie en productie. Ze zegt: Wat mij opwindt, is wat we kunnen bereiken door interdisciplinair te zijn en deze expertiseniveaus samen te brengen om duurzamere materialen te genereren.