Plasticul care se evaporă la căldură și se reconstruiește singur: ar putea schimba fundamental ideea de reciclare

Plasticul este unul dintre cele mai greu de eliminat materiale din lumea modernă, tocmai pentru că a fost creat să reziste. De la ambalaje și pungi până la obiecte de uz casnic, cantități uriașe de polimeri ajung anual în mediu, unde se degradează extrem de lent și pot contribui inclusiv la răspândirea microplasticelor.

O echipă de ingineri chimiști de la Universitatea din Surrey, Marea Britanie, a testat însă un material care se comportă complet diferit față de plasticul obișnuit. Noul polimer poate trece direct din stare solidă în stare gazoasă atunci când este încălzit la o temperatură relativ scăzută, iar apoi se poate forma din nou în timp ce se răcește. Descoperirea este prezentată în revista Macromolecules și ar putea oferi o direcție interesantă pentru dezvoltarea unor materiale mai ușor de reciclat. Studiul a fost publicat în Macromolecules.

Plasticul nou se descompune la aproximativ 90 de grade Celsius

Materialul creat de cercetători se numește poly(1,2-dithiolane) și este alcătuit din unități repetitive ale unei molecule numite 1,2-dithiolane. Structura acesteia include atomi de carbon și hidrogen, precum și doi atomi de sulf legați între ei.

Legătura dintre atomii de sulf este esențială pentru proprietățile neobișnuite ale polimerului. Atunci când materialul este încălzit, lanțurile sale se pot desface relativ ușor, iar polimerul se transformă direct în vapori. Spre deosebire de multe materiale plastice clasice, nu este necesară trecerea printr-o etapă lichidă.

Vezi și:

Pensia anticipată pentru femei în 2026. Ce acte trebuie depuse și când sunt necesare certificatele de naștere ale copiilor

Temperatura necesară este de aproximativ 90 de grade Celsius. Pentru comparație, unele materiale plastice obișnuite trebuie încălzite la aproximativ 200 de grade Celsius înainte să înceapă să se descompună. Diferența este importantă deoarece procesele de reciclare care necesită temperaturi ridicate pot consuma mai multă energie și pot genera produse secundare care necesită tratamente suplimentare.

În cazul noului material, vaporii rezultați se pot depune din nou sub formă de polimer atunci când temperatura scade. Practic, procesul poate fi repetat, ceea ce îi oferă materialului un caracter reversibil neobișnuit.

Cercetătorii au testat materialul ca strat impermeabil

Pentru a vedea dacă proprietățile polimerului pot fi folosite în aplicații reale, echipa a realizat un experiment simplu. O bucată de hârtie de filtru rulată a fost acoperită cu noul material, iar vaporii de polimer au format un strat protector în jurul hârtiei.

Vezi și:

Cel mai precis ceas din lume sfidează timpul: ar avea nevoie de 260 de miliarde de ani pentru a pierde o secundă. Descoperirea care ar putea schimba modul în care măsurăm timpul

Oamenii de știință transformă deșeurile de plastic în biscuiți, cu ajutorul drojdiei modificate genetic

Acoperirea a făcut hârtia rezistentă la apă. Când cercetătorii au încălzit din nou materialul, stratul de polimer a putut fi îndepărtat, iar hârtia și-a recăpătat capacitatea inițială de a absorbi apa, chiar dacă a rămas ușor decolorată.

Experimentul este relevant pentru că arată că materialul nu trebuie neapărat să fie folosit pentru a fabrica obiecte solide masive. Ar putea fi aplicat și sub formă de strat protector, apoi îndepărtat atunci când nu mai este necesar.

Acest tip de acoperire este folosit în foarte multe domenii. Polimerii pot proteja suprafețele împotriva umezelii, coroziunii și uzurii, pot contribui la izolație sau pot reduce efectele frecării. Astfel de materiale se găsesc atât în echipamente industriale, cât și în numeroase obiecte și suprafețe din jurul nostru.

Un avantaj important pentru reciclare

Cercetătorii au testat și o altă proprietate care ar putea deveni importantă în reciclare: eliminarea unor substanțe adăugate în polimer. Pentru experiment, materialul a fost combinat cu colorantul Nile red, iar încălzirea a permis separarea acestuia într-un singur pas.

În cazul multor materiale plastice, îndepărtarea coloranților și a altor aditivi poate necesita proceduri chimice suplimentare, care consumă timp, energie și resurse. Dacă un material poate fi separat mai simplu prin încălzire, procesul de reciclare ar putea deveni mai eficient.

Totuși, cercetătorii nu susțin că noul polimer va înlocui plasticul convențional sau că poate rezolva problema globală a deșeurilor. Studiul reprezintă deocamdată o demonstrație de principiu, iar trecerea de la laborator la producția industrială ar necesita mult mai multe teste.

De la materiale reciclabile la posibile aplicații medicale

Proprietatea de a se descompune și de a se reconstrui ar putea fi interesantă și în alte domenii. Cercetătorii consideră că materiale construite pe principii chimice similare ar putea ajunge, în viitor, să fie folosite inclusiv în medicină.

Printre posibilitățile luate în calcul se află adezivi pentru intervenții chirurgicale, hidrogeluri și nanoparticule capabile să transporte medicamente către anumite zone ale organismului. Aceste aplicații sunt însă ipotetice în acest moment și nu reprezintă produse medicale rezultate direct din materialul prezentat în studiu.

De ce unele cabluri USB-C nu funcționează cu PC-ul tău, deși se potrivesc perfect în port