El mundo se enamoró de los plásticos porque son baratos, convenientes, livianos y duraderos. Por estas mismas razones, los plásticos ahora están destrozando la Tierra.
Los químicos de la Universidad Estatal de Colorado han anunciado en la revista ciencia otro gran paso hacia materiales sostenibles y sin desperdicios que algún día podrían competir con los plásticos convencionales. Dirigidos por Eugene Chen, profesor del Departamento de Química, descubrieron un polímero con muchas de las mismas características que disfrutamos en los plásticos, comocomo peso ligero, resistencia al calor, resistencia y durabilidad. Pero el nuevo polímero, a diferencia de los plásticos de petróleo típicos, puede volver a su estado original de molécula pequeña para una reciclabilidad química completa. Esto se puede lograr sin el uso de productos químicos tóxicos o laboratorio intensivo.procedimientos.
Los polímeros son una amplia clase de materiales caracterizados por largas cadenas de unidades moleculares repetidas unidas químicamente llamadas monómeros. Los polímeros sintéticos hoy en día incluyen plásticos, así como fibras, cerámicas, gomas, recubrimientos y muchos otros productos comerciales.
El trabajo se basa en una generación anterior de un polímero químicamente reciclable que el laboratorio de Chen demostró por primera vez en 2015. La fabricación de la versión anterior requería condiciones extremadamente frías que habrían limitado su potencial industrial. El polímero anterior también tenía baja resistencia al calor y peso molecular, y, aunque similar al plástico, era relativamente blando.
Pero el conocimiento fundamental obtenido de ese estudio fue invaluable, dijo Chen. Condujo a un principio de diseño para el desarrollo de polímeros de generación futura que no solo son químicamente reciclables, sino que también exhiben propiedades prácticas sólidas.
La nueva estructura de polímero muy mejorada resuelve los problemas del material de primera generación. El monómero se puede polimerizar convenientemente en condiciones respetuosas con el medio ambiente, industrialmente realistas: sin solventes, a temperatura ambiente, con solo unos minutos de tiempo de reaccióny solo una pequeña cantidad de catalizador. El material resultante tiene un alto peso molecular, estabilidad térmica y cristalinidad, y propiedades mecánicas que funcionan muy parecidas a las de un plástico. Lo más importante es que el polímero puede reciclarse a su estado monomérico original en condiciones moderadascondiciones de laboratorio, utilizando un catalizador. Sin necesidad de purificación adicional, el monómero puede ser re-polimerizado, estableciendo lo que Chen llama un ciclo de vida de materiales circulares.
Esta pieza de química innovadora tiene a Chen y sus colegas entusiasmados por un futuro en el que los plásticos nuevos y verdes, en lugar de sobrevivir en vertederos y océanos durante millones de años, simplemente se puedan colocar en un reactor y, en términos químicos,polimerizado para recuperar su valor, lo que no es posible para los plásticos de petróleo actuales. De nuevo en su punto de partida químico, el material podría usarse una y otra vez, redefiniendo completamente lo que significa "reciclar".
"Los polímeros se pueden reciclar y reutilizar químicamente, en principio, infinitamente", dijo Chen.
Chen subraya que la nueva tecnología de polímeros solo se ha demostrado a escala de laboratorio académico. Todavía queda mucho trabajo por hacer para perfeccionar los procesos de producción de polímeros y monómeros pendientes de patente que él y sus colegas han inventado.
Con la ayuda de una donación de semillas de CSU Ventures, los químicos están optimizando su proceso de síntesis de monómeros y desarrollando nuevas rutas aún más rentables para tales polímeros. También están trabajando en cuestiones de escalabilidad en su monómero-polímero-configuración de reciclaje de monómeros, mientras se investigan nuevas estructuras químicas para obtener materiales reciclables aún mejores.
"Sería nuestro sueño ver que esta tecnología de polímeros químicamente reciclables se materialice en el mercado", dijo Chen.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Colorado . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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