تُستخدم مواد الرغوة على نطاق واسع في مجالات متنوعة مثل السيارات، والمنازل، والهندسة الميكانيكية، والرياضات الترفيهية. ومع ذلك، تعتمد طرق الإنتاج التقليدية على النفط الخام، مما يسبب آثارًا سلبية على البيئة. في إطار مشروع الاتحاد الأوروبي "BreadCell"، نجح تحالف دولي في تطوير رغوة تعتمد على السليلوز، حيث تشبه عملية إنتاجها خبز الخبز، وهي قابلة للتحلل البيولوجي والتدوير بالكامل. نُشرت النتائج في مجلة TAPPI.
لعب معهد المنتجات الحيوية وتكنولوجيا الورق ومعهد سلامة المركبات في جامعة TU Graz دورًا رئيسيًا في تطوير هذه التقنية. أكد ستيفان سبيرك من معهد المنتجات الحيوية وتكنولوجيا الورق في جامعة TU Graz على أهمية تعزيز مبادرات الاستدامة في أكبر عدد ممكن من المجالات. يُستخلص السليلوز من النباتات وهو متوفر بكثرة، ويهدف هذا المشروع إلى استبدال المنتجات القائمة على النفط بمنتجات تعتمد على السليلوز، حيث تتمتع الرغوة المطورة بإمكانيات تطبيق واسعة.
اكتشف الباحثون أن هذه الرغوة الصديقة للبيئة لها إمكانيات كبيرة في عدة مجالات، مثل صناعة السيارات لإدارة طاقة التصادم، وصناعة البناء كمادة عازلة، وصناعة الرياضة لتصنيع معدات رياضية ونعال الأحذية. كما تتمتع المادة بمزايا محتملة في إدارة الرطوبة والأداء الصوتي.
كان جوهر المشروع يتمثل في استخدام نماذج محاكاة متقدمة لربط قوة الرغوة بتصميم الألياف. وللحصول على بيانات المواد اللازمة للمحاكاة، تم إجراء توصيف شامل للمواد. شملت الدراسة اختبارات تحميل متنوعة، باستخدام منصة اختبار مخصصة في جامعة TU Graz، لتوصيف سلوك المادة تحت الأحمال الديناميكية والسريعة. بناءً على البيانات والنماذج، أنتج الباحثون رغاوي بكثافات وخصائص ميكانيكية مختلفة، واستخدموها في عدة أجهزة عرض توضيحية، مثل تصنيع واختبار لوح تزلج، ولوح ركوب الأمواج، وخوذة دراجة، ونعل داخلي للأحذية.
أشار فلوريان فايست من معهد سلامة المركبات في جامعة TU Graz إلى أن أحد التحديات في تطوير الرغوة كان الحفاظ على كثافة موحدة عبر سمكها بالكامل. ومع ذلك، تبين أن هذا عدم التجانس مفيد في تطبيق خوذة الدراجة، حيث تتيح الطبقة الوسطى الأكثر ليونة توليد قوة قص بين الطبقات الداخلية والخارجية للخوذة، مما يقلل من الحمل الدوراني على الدماغ أثناء الاصطدام، على غرار نظام الأمان الحديث MIPS.
من الجدير بالذكر أن المشروع أدى إلى تأسيس شركة ناشئة تُدعى FOAMO، والتي تنتج نعال أحذية خفيفة الوزن مبطنة بناءً على الرغوة المطورة، مما يفتح فرصًا تجارية واتجاهات تطوير جديدة في مجال التصنيع الأخضر.
