Czy można wyliczyć długość życia?

Któż z nas nie chciałby poznać długości czasu swojego życia? Zarówno ludzie, jak również materiały, którymi się otaczamy charakteryzują się określonym czasem życia - life time.
fot. Freepik
fot. Freepik

Proces starzenia jest nieodłącznie związany z reakcją utleniania, w tym przypadku negatywnie ocenianą. Wiele prac naukowych jest poświęconych badaniom nad wyznaczaniem czasu życia, a dla materiałów - tak zwanego czasu eksploatacji. W naszym laboratorium w Instytucie Technologii Polimerów i Barwników PŁ zajmujemy się prognozowaniem, a zarazem wyliczaniem czasu życia szerokiej gamy materiałów - od opakowań, opon, okien - nawet do betonu. Unikalne w skali europejskiej laboratorium starzeniowe pozwala nam na przeprowadzanie przyśpieszonych testów starzeniowych dla na przykład poliolefin, które znane są z bardzo długiego czasu degradacji. Symulowane przyspieszone starzenie klimatyczne (z promieniowaniem słonecznym według klimatu Arizony lub Florydy), a także bardziej specyficzne - starzenie za pomocą szoków termicznych pozwala nam spojrzeć w przyszłość i odpowiedzieć na pytanie, jak zmienią się właściwości danego produktu za 5, 10, a może nawet za 30 lat.

Za pomocą kilku modeli matematycznych, bazując na równaniu Arrheniusa, możemy przewidywać zmianę właściwości użytkowych materiału takich, jak: wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu lub energia powierzchni oraz barwa. Obecnie na rynku są urządzenia zdolne nawet 50-60 krotnego przyśpieszania czasu starzenia polimerów. W Arizonie, w laboratorium jednej firmy znajdują się komory klimatyczne, które mogą pomieścić nawet cały samochód lub połowę domu. Gorący i suchy klimat tego regionu sprzyja przyśpieszaniu starzenia za pomocą fotooksydacji (promieniowania z zakresu UV).

Zatem wyliczenie czasu życia materiałów przy obecnym stanie techniki jest możliwe, a korelacja wyników z warunkami starzenia naturalnego jest bardzo wysoka, co zapewnia rzetelność prowadzonych badań. Wielu producentów daje długi czas gwarancji na swoje innowacyjne materiały, jednak nie byłoby to możliwe bez wykonania symulowanych badań starzenia.