Los investigadores crean un nuevo tipo de bioplástico ecológico con polímeros hidroplásticos
Fuente: Universidad de Göttingen
Resumen:
Los plásticos ofrecen muchos beneficios a la sociedad y son muy utilizados en nuestra vida diaria: son ligeros, baratos y adaptables. Sin embargo, la producción, el procesamiento y la eliminación de plásticos representan una gran amenaza mundial para el medio ambiente y la salud humana. Sin embargo, los investigadores ahora han encontrado un método sostenible – ‘hidrosetting’, que utiliza agua en condiciones normales – para procesar y remodelar un nuevo tipo de polímero hidroplástico.
Los plásticos ofrecen muchos beneficios a la sociedad y son muy utilizados en nuestra vida diaria: son ligeros, baratos y adaptables. Sin embargo, la producción, el procesamiento y la eliminación de plásticos simplemente no son sostenibles y representan una gran amenaza mundial para el medio ambiente y la salud humana. El procesamiento ecológico de plásticos reutilizables y reciclables derivados de materias primas de origen vegetal sería una solución ideal. Hasta ahora, los desafíos tecnológicos han resultado ser demasiado grandes. Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Göttingen ahora han encontrado un método sostenible – “hidrosetting”, que utiliza agua en condiciones normales – para procesar y remodelar un nuevo tipo de polímero hidroplástico llamado cinamato de celulosa (CCi). La investigación fue publicada en Nature Sustainability.
Los plásticos son polímeros, lo que significa que su estructura molecular se construye a partir de una gran cantidad de unidades similares unidas entre sí. Actualmente, la mayoría de los plásticos se fabrican utilizando productos petroquímicos como materia prima, lo cual es perjudicial para nuestro medio ambiente tanto para extraer como para desechar. En cambio, la celulosa, que es el principal componente de las paredes celulares de las plantas, es el polímero natural más abundante en la tierra, constituyendo una fuente casi inagotable de materia prima. Al modificar ligeramente una porción muy pequeña de la química de la celulosa mediante la introducción de un grupo “cinamoílo”, los investigadores lograron hacer un CCi específico que es adecuado para la formación de un nuevo tipo de bioplástico con hidroplástico (es decir, blando y moldeable al contacto con agua) polímeros.
Esto significa que se puede moldear usando poco más que agua a la temperatura y presión diarias. Este método único, conocido como hidroestable, permitió a los investigadores producir una variedad de formas simplemente sumergiendo el bioplástico en agua y dejándolo secar al aire. Las formas moldeadas mantuvieron su estabilidad a largo plazo y se podían remodelar una y otra vez en una variedad de formas 2D y 3D. Aunque el plástico no debe usarse en contacto directo con el agua, ya que perderá su forma, puede retener agua y usarse en condiciones húmedas. Los bioplásticos CCi mostraron propiedades mecánicas de alta calidad en comparación con los plásticos que se utilizan ampliamente en la actualidad.
“Nuestra investigación proporciona un método viable para diseñar otros hidroplásticos ecológicos a partir de recursos renovables”, explica el profesor Kai Zhang de la Universidad de Göttingen. “Esto debería abrir nuevas vías de investigación, estimulando una mayor exploración de otros bioplásticos sostenibles con propiedades mecánicas superiores y nuevas características”.
El proceso de hidroestable evita la maquinaria costosa y compleja y las duras condiciones de procesamiento. Este método ecológico simplifica enormemente la fabricación de plásticos, haciendo que su procesamiento y reciclaje sean más económicos y sostenibles. “Esta investigación ofrece un enorme potencial para que los bioplásticos como este se apliquen en muchas situaciones diferentes, como la biología, la electrónica y la medicina”, dice Zhang antes de agregar: “En particular, los efectos perjudiciales de los plásticos en el medio ambiente, que es perjudicial para todos formas de vida en la tierra, se reducirían al mínimo reutilizando los hidroplásticos con sus características únicas”.
Fuente de la historia: Universidad de Göttingen.
Referencia de la revista: Jiaxiu Wang, Lukas Emmerich, Jianfeng Wu, Philipp Vana, Kai Zhang. Polímeros hidroplásticos como plásticos hidroendurecibles ecológicos. Nature Sustainability, 2021; DOI: 10.1038 / s41893-021-00743-1
