Sirvi Märksõna "biopolümeerid" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 11 11

listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Biocompatible ionic electromechanically active polymer actuator based on biopolymers and non-toxic ionic liquids
(2021-04-26) Elhi, Fred; Põhako-Esko, Kaija, juhendaja; Aabloo, Alvo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Edendades inimkonna tehnoloogilist progressi ning olles samas loodussäästlikud, peame välja töötama lahendused, mis ainult ei täida funktsiooni, vaid ei kehtesta ka liigset koormat loodusele. Pehmed täiturid on kasulikud biomeditsiinilistes rakendustes nende madalpingetarbimise ja mitteinvasiivse liikumise tõttu. Elektrolüütide ehk ioonsete vedelike, toksilisus materjalis, mis on vajalikud pehmete polümeeride täiturmootori liigutamiseks, on täiturite kasutusvõimalusi piiranud. Üks viis selle piirangu ületamiseks on kasutada elektrolüütidena koliin ioonseid vedelikke. Selline lähenemine võimaldaks saavutada täielikult toimiva bioühilduvat pehmet polümeertäituri. Bioühilduv pehme polümeertäitur saavutati pärast järgmisi toiminguid. Esiteks testiti üksikuid koliin ioonseid vedelikke mitmete bakteritüvede ja rakuliini peal, mida kõiki on toksikoloogia uuringutes laialdaselt kasutatud. Teiseks prooviti koliin ioonseid vedelikke kombineerida segudeks, millel on madalam sulamistemperatuur kui üksikutel komponentidel. See lihtsustab nende kasutamist madala temperatuuriga keskkonnas. Täielikult bioühilduv pehme polümeertäitur saavutati lõpuks kõikide bioühilduvate komponentide kombineerimisega ning täituri elektromehaaniliste ja toksikoloogiliste omaduste põhjaliku testimisega. Sünteesitud koliin ioonsed vedelikud olid kõikide testitud katseorganismide suhtes ohutud. Peamiseks toksilisust mõjutavaks teguriks oli toitelahuse pH muutus. Koliin ioonsete vedelike segamisel tuvastati viis kahekomponendilist segu, millel on madalam sulamistemperatuur kui nende üksikutel komponentidel. Sulamispunkti languse hulk sõltus üksikute komponentide molekulaarsest kujust. Valmistatud bioühilduv täitur ületas oma võimekuselt võrdluseks valitud täiturit, mis oli valmistatud laiemalt kasutust leiduvatest materjalidest. Samuti kinnitati, et bioühilduv täitur tervikuna ei ohusta kokkupuutel elusorganisme.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Biopolümeersete membraanide valmistamine ja iseloomustamine elektroaktiivsete polümeeride rakenduseks
(Tartu Ülikool, 2017) Küppar, Kadi-Anne; Põhako-Esko, Kaija, juhendaja; Järvekülg, Martin, juhendaja; Tartu Ülikool. Tehnoloogiainstituut; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Bioühilduvatest materjalidest täitur
(Tartu Ülikool, 2019) Ratas, Herman Klas; Põhako Esko, Kaija, juhendaja; Rinne, Pille, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Füüsika instituut
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Fiibrilise želatiinmaterjali karakteriseerimine
(Tartu Ülikool, 2017) Martens, Märt-Erik; Järvekülg, Martin, juhendaja; Antsov, Mikk, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Füüsika instituut
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Isosorbiidi derivaatide polümeriseerimine
(Tartu Ülikool, 2017) Matt, Livia; Jannasch, Patric; Vares, Lauri; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Keemia instituut
Käesoleva magistritöö raames sünteesiti isosorbiidi epoksü- ja metakrülaatderivaatidest uudsed homopolümeerid ja vastavatest epoksiididest ka plokk-kopolümeerid polüetüleenoksiidiga. Saadud polümeerid karakteriseeriti TGA, DSC, SEC ja NMR-ga. Uurimistöö keskendus veel isosorbiidi ja isomanniidi alkeenderivaatide hüdroformüleerimisele, mille käigus sünteesiti kõrge regio- ja diastereoselektiivsusega uus süsinik-süsinik side isoheksiidi struktuuri C5 ja C6 positsioonidesse. Hüdroformüleerimist selliste alkeenderivaatidega pole varasemalt kirjanduses kajastatud, samuti on C-C side isoheksiidi C6 positsioonis uudne. Järgnevalt näidati vastava meetodi võimalikkust suuremal skaalal ja demonstreeriti sünteesitud aldehüüdide redutseerimist alkoholideks, et saada sekundaarsete hüdroksüülrühmadega isoheksiidist palju reaktiivsem primaarne alkohol. Lisandunud C-C sidet sisaldavate isoheksiidsete ühendite rakendusperspektiiviks võiks tulevikus olla uudsete biopolümeeride süntees.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Madala tihedusega polüdimetüülsiloksaanvahtude valmistamine
(Tartu Ülikool, 2022) Nigol, Ines Anett; Timusk, Martin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Füüsika instituut
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Novel high-performance biomass-based polymers
(2024-09-05) Laanesoo, Siim; Vares, Lauri, juhendaja; Jannasch, Patric, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Energia ja plastikute tootmisel kasutatakse praegusel hetkel põhiliselt fosiilset päritolu toorainet. Küll aga pole mittetaastuvate ressursside kulutamine pikemas plaanis jätkusuutlik ning vajalik oleks leida alternatiive taastuvatest loodusressurssidest. Näiteks plastikute tootmisel kasutatakse vaid kuni 2% biobaseeruvat toorainet, samal ajal kui nende tootmismahud aina kasvavad. Selle parandamiseks käib vilgas uurimistöö, leidmaks piisavalt heade omadustega alternatiive, mis suudaksid fossiilpäritolu plastikutega võimalikult hästi konkureerida. Näiteks kipuvad biobaseeruvad polümeerid olema kõrgematel temperatuuridel liialt pehmed paljude rakenduste jaoks. Käesolev töö keskendub termoplastsete polümeeride väljatöötamisele, kasutades peamiselt biobaseeruvat isosorbiidi, mis on kommertsiaalselt toodetav jäiga struktuuriga mitmekesine diool. Töö käigus lisati ühele isosorbiidi hüdroksüülrühmale polümeriseeruv metakrülaadi funktsionaalrühm ja teisele erinevaid loodusest pärit struktuurifragmente. Saadud monomeerid polümeriseeriti ning testiti nende omadusi erinevate meetoditega. Tulemusena saadi rida väga erinevate omadustega termoplastseid polümeere, mida saab kuumutades töödelda. Klaasistumistemperatuurid (kus polümeerid pehmenevad) sõltusid polümeeri kõrvalahelatest ja jäid vahemikku Tg 46–168 °C, mis on biobaseeruvate polümeeride kontekstis äärmiselt konkurentsivõimeline. Lisaks käitusid lineaarsete pikkade kõrvalahelatega (alates C14 pikkusega) polümeerid vedelkristallsetena, mis on äärmiselt haruldane biobaseeruvate polümeeride hulgas. Kokkuvõtvalt võiksid need polümeerid pakkuda asendust fossiilpäritolu polümeeridele erinevate plastikute koostises.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Novel isosorbide-based polymers
(2021-11-15) Matt, Livia; Vares, Lauri, juhendaja; Jannasch, Patric, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kaasaja tarbimisühiskond tugineb materjalide mitmekülgsusele, mis hõlmab ka kergeid ja vastupidavaid plastikuid. Tavaliselt sisaldavad plastikud mitmeid komponente, kuid nende peamiseks koostisosaks on polümeerid – suured molekulid, mis on moodustunud üksteise külge järjestikusse jadasse ühendatud väiksematest molekulidest. Enamik kasutusel olevatest plastikutest pärinevad mitte-taastuvatest fossiilsetest allikatest, kuid see ei ole jätkusuutlik lahendus meie pidevalt kasvavas majanduses. Biopõhised materjalid, mida saab toota biomassist, nagu näiteks maisist, suhkruroost või tselluloosist, võiksid olla sobivad alternatiivid naftast toodetud tarbeplastikule. Siinjuures tuleb meeles pidada, et termin „biopõhine“ määratleb aine päritolu ja mitte selle omadust biolaguneda. Biopõhised materjalid võiksid vähendada taastumatute allikate kasutamist ja seejuures kaasa aidata jätkusuutlikumate lahenduste rakendamisele erinevate kaupade tootmises. Antud doktoritöös valmistati ja iseloomustati uued biopõhised ühendid ja polümeerid, mis lähtuvad isosorbiidi struktuurist. Isosorbiid on kiraalne dialkohol, millel on ebaharilikult jäik kuju ning mida on võimalik toota glükoosiühikuid sisaldavast biomassist. Uurimistöös sünteesiti isosorbiidist mitmed erinevate asendusrühmadega polümetakrülaadid ja polüeetrid. Selgus, et lähteaine struktuuril on suur mõju saadud polümeeri omadustele, nagu lahustuvus, termiline stabiilsus, viskoossus. Üldiselt on nendel polümeeridel väga head termilised omadused võrreldes sarnaste tavapäraste plastidega. Lisaks sünteesiti antud töö raames uued isosorbiidil baseeruvad ühendid, mida on pikendatud ühe süsinik-süsinik sideme võrra, kasutades selleks hüdroformüleerimise meetodit. Neid ühendeid saab omakorda kasutada teiste biopõhinevate polümeeride lähteainena. Lühidalt, käesolev doktoritöö esitleb isosorbiidist saadud ühendeid ja polümeere, mis kuuluvad biopõhinevate materjalide valdkonda, eesmärgiga asendada naftast saadud plastikuid.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Pseudomonas mandelii PC17 ja tema polühüdroksüalkanoaadi metabolism
(2004) Meikar, Oliver; Nurk, Allan, juhendaja
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Safety assessment of novel bio-based polymers and compounds used in low carbon technologies
(Tartu Ülikooli Kirjastus, 2025-08-21) Ismagilova, Alina; Vares, Lauri, juhendaja; Kisand, Veljo, juhendaja; Tartu Üikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Fossiilsel toormel baseeruvate materjalide ja kemikaalide kasutuse kiire kasv maailmas on tõstatanud tõsiseid muresid nende pikaajalise mõju osas keskkonnale ja inimeste tervisele. Seetõttu on kasvanud nõudlus jätkusuutlikumate lahenduste järele. Näiteks plastide vallas keskendutakse taastuvast biotoormest monomeeride ja polümeeride väljatöötamisele. Kuigi need alternatiivid on loodud fossiilsetest plastidest sõltuvuse vähendamiseks, ei saa nende ohutust ilma uurimata garanteerida, kuna ka biopõhised monomeerid, polümeerid või nende laguproduktid võivad olla toksilised. Käesolevas töös uuritakse uute biopõhiste materjalide mõju erinevatele organismidele. Konkreetselt hinnatakse isosorbiidil põhinevaid akrülaate ja metakrülaate, PLA-l põhinevaid akrülaate, ligniinipõhiseid metakrülaate ning CO₂ sidumisel ja “vahetatava vee” lahustisüsteemides kasutatavaid amiine. Veekeskkonna ökotoksikoloogilised testid bakteritega (Alivibrio fischeri, Escherichia coli), soontaimedega (Spirodela polyrhiza) ja selgrootutega (Thamnocephalus platyurus, Daphnia magna) näitasid, et mõned monomeerid, eriti akrülaadid, põhjustavad mõõdukat kuni tugevat toksilisust, samas kui nende vastavad polümeerid osutusid enamasti mittetoksilisteks. Tsütotoksilisuse testid inimese HeLa rakkudel näitasid samuti, et polümeeerid on oluliselt ohutumad kui vastavad monomeerid. CO₂ sidumiseks kasutatavate amiinide ökotoksikoloogiline hindamine näitas, et antud ühendid on üldiselt vesikekkonnale suhteliselt ohutud, aga ettevaatlik tuleks olla hüdrofoobsete omadustega diamiinidega. Lisaks näitas biofilmi analüüs erinevatel materjalidel, et bakterite koloniseerumine sõltub materjali tüübist: tavalised plastid ja kaetud paberid toetasid erinevaid mikroobikooslusi. Need biofilmid sisaldasid ka lagundamisvõimelisi mikroobe, mis rõhutab nende ökoloogilist tähtsust. Töö tulemused rõhutavad vajadust enne uute biopõhiste kemikaalide ja materjalide laiemat kasutuselevõttu hinnata nii nende võimaliku toksilisust kui ka mikroobide koostoimeid, et lisaks väiksemale süsiniku jalajäljele tagada ka ohutus keskkonnale ja inimesele.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Synthesis and investigation of polymers from different cyclic bio-based monomers
(Tartu Ülikooli Kirjastus, 2025-02-03) Sedrik, Rauno; Vares, Lauri, juhendaja; Jannasch, Patric, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Peamiselt fossiilsetel ressurssidel põhineva plasti tarbimise kiire kasv ei ole jätkusuutlik. Seetõttu on vajalik leida alternatiivsed lähteressursid, mis ei oleks keskkonnale negatiivse mõjuga ja mis oleks osa süsiniku ringmajandusest. Uute polümeeride loomisel tuleb rõhku panna ka nende taaskasutusele ja (bio)lagunemisele, et vähendada plastjäätmetega seotud probleeme ja jõuda jätkusuutliku tulevikuni. Selles töös uuriti erinevaid biomassist saadavaid keemilisi ühendeid, et leida alternatiive nõudlikes rakendustes kasutatavatele plastidele. Töös kasutatud monomeeride põhiomaduseks on nende tsükliline struktuur, mis peaks parandama nendest valmistatud materjalide omadusi, näiteks tõstma klaasistumistemperatuuri. Biopõhiste polümeeride arenduses pöörati erilist tähelepanu nende võimalikule taaskasutatavusele, madalale keskkonnajalajäljele ning toksilisusele – need omadused on olulised konkureerides olemasolevate tarbeplastikutega. Kokkuvõtvalt valmistati erinevad biopõhisest toormest polümeerid, mille teatud omadused olid fossiilsetest polümeeridest paremad ja seetõttu võiksid tulevikus ka neid mõnedes valdkondades asendada.