La descomposición en sus bloques de construcción iniciales es la clave para la reutilización del polímero.
Hay un gran futuro en los plásticos.
Un nuevo tipo de plástico puede, cuando se expone a los productos químicos adecuados, descomponerse en los mismos componentes básicos de los que procede y ser reconstruido una y otra vez. El material reciclable es más duradero que los intentos anteriores de crear plásticos reutilizables, informan los investigadores en Science del 27 de abril.
Diseñar plásticos que puedan ser fácilmente reutilizados es una línea de ataque contra el problema global de los residuos plásticos. Sólo alrededor del 10 por ciento del plástico fabricado se recicla, según un estudio realizado en 2017 en Science Advances. Pero el material es tan barato y útil que cada año se producen cientos de millones de toneladas de él.
Un impedimento importante para el reciclaje de plástico es que la mayoría de los plásticos se degradan en moléculas que no son inmediatamente útiles. La transformación de esas moléculas de nuevo en plástico o en algún otro producto requiere muchas reacciones químicas, lo que hace que el proceso de reciclaje sea menos eficiente. Y aunque los plásticos biodegradables se han vuelto populares en los últimos años, sólo se descomponen si están presentes los microbios adecuados. La mayoría de las veces, estos plásticos terminan en vertederos o flotando en el océano. La creación de plásticos que puedan descomponerse en sus bloques de construcción y reutilizarse sin procesamiento y purificación adicionales podría ayudar a reducir la acumulación de contaminación.
Pero diseñar un polímero plástico de este tipo es un acto de equilibrio, dice Michael Shaver, químico de polímeros de la Universidad de Edimburgo que no participó en el estudio. Los polímeros son largas cadenas de pequeñas moléculas, llamadas monómeros, que se unen como cuentas en una cuerda. Los monómeros que necesitan temperaturas extremas o demasiada presión química para unirse a los polímeros pueden no ser bloques de construcción prácticos. Y los polímeros resultantes necesitan ser estables hasta una temperatura lo suficientemente alta que, digamos, vertiendo café caliente en una taza hecha de ellos no desestabilizará las cadenas y hará que el plástico se derrita en un charco pegajoso.
El químico de polímeros Jianbo Zhu y sus colegas de la Universidad Estatal de Colorado en Fort Collins se propusieron resolver este desafío. El equipo había tenido algo de suerte en el pasado creando un polímero que podía descomponerse en sus moléculas iniciales. Pero los plásticos resultantes creados por su laboratorio y otros en la misma pista eran demasiado blandos y sensibles a la temperatura para tener un uso práctico.
Esta vez, Zhu y sus colegas modificaron una de sus creaciones anteriores, una pequeña molécula anillada, añadiendo otro anillo de modo que la molécula se uniera a una conformación particular. Esa rigidez ayudó a los monómeros a unirse rápidamente a temperatura ambiente en cadenas de polímeros que son termoestables.
Luego, cuando se expusieron a ciertos químicos suaves o a un calor suficientemente alto, los polímeros se degradaron de nuevo en monómeros. Los investigadores pudieron repetir este ciclo varias veces, demostrando que, en teoría, el polímero podría ser infinitamente reciclable.
Aunque cada monómero está bloqueado en una conformación particular, no todos tienen la misma forma aunque estén hechos de la misma receta química. La mezcla de dos conformaciones diferentes de monómeros creó un plástico aún más fuerte, dice Zhu.
«Este es probablemente el mejor sistema que existe», dice Shaver.
Aún así, aún no es perfecto: Zhu y sus colegas planean jugar con el diseño del monómero más en el futuro para hacer el plástico resultante un poco menos quebradizo. Eventualmente, esperan comercializar el producto.
Traducido desde: ScienceNews