АРХАНГЕЛЬСК, 10 января. /ТАСС/. Ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Лаверова Уральского отделения РАН (ФИЦКИА, Архангельск) открыли новые электрофизические свойства лигнина, которые могут быть использованы для создания биоразлагаемых конденсаторов. Научный коллектив под руководством профессора Константина Боголицына впервые провел исследования электрофизических свойств лигнина в широком диапазоне частот переменного электрического поля от 0,01 до 10 млн Гц, рассказал ТАСС старший научный сотрудник лаборатории химии растительных биополимеров ФИЦКИА Сергей Хвиюзов.
«В обычной электрической розетке в РФ частота — 50 Гц, а мы использовали от 0,01 до 10 000 000 Гц. И в этом огромном диапазоне частот мы показали, как влияет функциональная природа на электрофизические свойства лигнина, — сказал Хвиюзов. — И получили очень интересный результат, что в широком диапазоне частот переменного электрического поля емкость систем на основе лигнина будет постоянной. К чему это приведет? Мы пользуемся современной техникой вроде мобильных телефонов, планшетов
Лигнин — полимер, который содержится в клетках лиственных и хвойных растений, он составляет почти треть от сухого вещества дерева, при этом очень мало используется, при производстве целлюлозы лигнин сжигают.
Исследователи выяснили, что в широком диапазоне температур: от минус 50 до плюс 120 градусов, диэлектрическая проницаемость лигнина остается постоянной.
Открытие позволяет использовать лигнины как диэлектрик для широкополосных электрических конденсаторов, емкость которых не будет зависеть от частоты внешнего переменного электрического поля. Полученные результаты могут стать основой нового направления использования лигнинов как ценного химического сырья.
«Фундаментальные исследования положили основу для подхода к исследованию управляемости процессов. Это очень важный аспект. Мы сейчас попытаемся модифицировать лигнинные компоненты с тем, чтобы усилить те или иные их направления работы в плане электрохимических и электрофизических свойств», — отметил Боголицын.
Полимер будущего.
В настоящее время при получении целлюлозы лигнин в основном является отходом. В технологических процессах его используют для регенерации химикатов, как сорбент, а также для получения удобрений.
«В то же время за счет своей уникальной и полифункциональной природы, ароматической структуры, он представляет собой ценное химическое сырье. В органической химии синтез этих ароматических соединений является дорогостоящим. Мы, например, используем полистирол для упаковок. Используем различные ароматические присадки, ароматические компоненты в повседневной жизни, — добавил Боголицын. — Лигнин уже рассматривают как полимер будущего. Но сейчас пока дешевле все получить из нефти, нежели что-то рушить и менять отработанную схему на новую».
Поэтому еще одно направление исследований — получение из лигнина углеродных волокон путем модификации его структур.
Результаты работ были опубликованы в высокорейтинговых научных журналах Polymers for Advanced Technologies, Journal of Wood Chemistry and Technology.
