रानटी गवतापासून पर्यावरणपूरक आणि मजबूत प्लास्टिक निर्मिती, आयआयटी मुंबईच्या संशोधकांचे यश; वाहन, बांधकाम आणि ३डी प्रिंटिंग क्षेत्रासाठी नवी दिशा

सध्या उत्पादन क्षेत्रात सिंथेटिक प्लास्टिकचा मोठ्या प्रमाणावर वापर करण्यात येत आहे. कमी किंमत, टिकाऊपणा आणि मजबुती ही त्याची वैशिष्ट्ये असली तरी त्याचे विघटन होण्यासाठी शेकडो वर्षे लागतात. परिणामी लँडफिल्स, नद्या आणि महासागरांमध्ये प्लास्टिक कचऱ्याचे प्रमाण वाढत असून पर्यावरणीय समतोल धोक्यात आला आहे. शिवाय फायबरग्लास आणि कार्बन फायबरसारख्या कृत्रिम तंतूंनी मजबूत केलेल्या प्लास्टिकचे पुनर्चक्रण अत्यंत खर्चिक आणि क्लिष्ट आहे. त्यामुळे पर्यावरणपूरक पर्याय विकसित करण्याची गरज प्रकर्षाने जाणवत होती. याच पार्श्वभूमीवर आयआयटी मुंबईच्या प्रा. अपर्णा सिंग, संशोधक नितीन कुमार आर्य आणि त्यांच्या संशोधन गटाने नैसर्गिक तंतूंवर आधारित शाश्वत संमिश्र पदार्थ विकसित करण्याचे संशोधन हाती घेतले. शेतीतील टाकाऊ पदार्थ, स्थानिक गवत आणि पुनर्चक्रणयोग्य पॉलिमर यांचे संयोजन करून त्यांनी पर्यावरणपूरक आणि उच्च कार्यक्षमतेचे संमिश्र पदार्थ विकसित केले आहेत. नैसर्गिक तंतूंचा वापर केल्यामुळे संमिश्र पदार्थांमधील जैवविघटनशील घटकांचे प्रमाण वाढते. हे तंतू थर्मोप्लास्टिकपेक्षा कमी खर्चिक असून त्यांच्यामुळे वस्तूची मजबुती, कणखरपणा आणि टिकाऊपणा लक्षणीयरीत्या वाढतो. त्यामुळे पारंपरिक प्लास्टिकला अधिक शाश्वत पर्याय उपलब्ध होऊ शकतो, असे प्रा. अपर्णा सिंग यांनी सांगितले.

औद्योगिक वापर लक्षात घेऊन संशोधकांनी मुंजा तंतू आणि इपॉक्सी रेझिनपासून उच्च क्षमतेचा संमिश्र पदार्थ विकसित केला आहे. व्हॅक्युम-असिस्टेड रेझिन ट्रान्सफर मोल्डिंग तंत्रज्ञानाद्वारे तयार करण्यात आलेल्या या पदार्थाच्या ताण सहन करण्याच्या क्षमतेत सुमारे ४० टक्क्यांची वाढ झाली आहे. त्यामुळे तो कृत्रिम ग्लास फायबरला सक्षम पर्याय म्हणून पुढे येऊ शकतो. याशिवाय संशोधकांनी ३डी प्रिंटिंगसाठीही नवा फिलामेंट विकसित केला आहे. शुद्ध एचडीपीई थंड होताना आकुंचन पावून वाकत असल्याने त्याचे त्रिमितीय मुद्रण अवघड ठरते. मात्र ५ ते ४० टक्के मुंजा तंतू मिसळल्यामुळे ही समस्या मोठ्या प्रमाणात दूर झाली आहे. तंतूंचा औष्णिक प्रसरण गुणांक कमी असल्याने ते प्लास्टिकला आधार देतात आणि मुद्रणादरम्यान होणारे विकृतीकरण रोखतात, असे संशोधक नितीन कुमार आर्य यांनी सांगितले.

या नव्या संमिश्र पदार्थाचा वापर वाहन उद्योगात इंधनाच्या टाक्या, डॅशबोर्ड, बंपर, आतील पॅनेल तसेच इतर हलक्या वजनाच्या भागांच्या निर्मितीसाठी होऊ शकतो. याशिवाय पर्यावरणपूरक बांधकाम साहित्य, फर्निचर, घरगुती वस्तू, पुनर्वापरयोग्य स्वयंपाकाची भांडी तसेच शाश्वत पॅकेजिंगसाठीही तो उपयुक्त ठरणार आहे. वाळवी आणि ओलाव्याला प्रतिरोधक असल्यामुळे या नव्या पदार्थाचा टिकाऊपणाही अधिक आहे. या संशोधनामुळे इंजेक्शन मोल्डिंग, ३डी प्रिंटिंग आणि व्हॅक्युम-असिस्टेड रेझिन ट्रान्सफर मोल्डिंग अशा विविध उत्पादन प्रक्रियांमध्ये एकाच नैसर्गिक तंतू-आधारित प्रणालीचा वापर शक्य झाला आहे. त्यामुळे या तंत्रज्ञानाचे मोठ्या प्रमाणावर औद्योगिकीकरण आणि व्यापारीकरण करण्याचा मार्गही मोकळा झाल्याचा दावा करण्यात येत आहे.