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La plastica del futuro avrà molte vite, grazie al riciclo chimico

I polimeri di rete completamente riciclabili possono essere continuamente scomposti e ricostruiti

I polimeri completamente riciclabili possono essere continuamente scomposti e ricostruiti senza sacrificare le proprietà fisiche.
Credito: Patrick Campbell / Università del Colorado Boulder

Un giorno, in un futuro non troppo lontano, la plastica dei satelliti, delle automobili e dell’elettronica potrebbe vivere la loro seconda, 25a o 250a vita.

Una nuova ricerca dell’Università del Colorado Boulder , pubblicata su Nature Chemistry , descrive in dettaglio come una classe di plastiche durevoli ampiamente utilizzate nell’industria aerospaziale e microelettronica può essere scomposta chimicamente nei suoi elementi costitutivi più elementari e quindi formata ancora una volta nello stesso materiale. La ricerca è stata supportata dalla National Science Foundation degli Stati Uniti .

È un passo importante nello sviluppo di polimeri di rete riparabili e completamente riciclabili, un materiale particolarmente difficile da riciclare, poiché è progettato per mantenere la sua forma e integrità in condizioni di calore estremo e altre condizioni difficili. Lo studio documenta come questo tipo di plastica possa essere perennemente scomposto e ricostruito, senza sacrificare le proprietà fisiche desiderate .

I metodi di riciclaggio convenzionali scompongono meccanicamente i polimeri in polveri, li bruciano o utilizzano enzimi batterici per dissolverli. L’obiettivo è quello di ottenere pezzi più piccoli che possono essere utilizzati per realizzare un nuovo prodotto: pensa alle scarpe realizzate con pneumatici in gomma riciclata o ai vestiti realizzati con bottiglie d’acqua di plastica riciclata.

Ma cosa accadrebbe se il riciclo non offrisse solo una seconda vita alla plastica, ma un’esperienza ripetuta, formata di nuovo nello stesso materiale?

Questo è ciò che i ricercatori hanno realizzato. Hanno invertito un metodo chimico e hanno scoperto che possono sia rompere che formare legami chimici in un polimero ad alte prestazioni.

Lo fanno rompendo il polimero – “poli” che significa “molti” – in monomeri singolari, un concetto di chimica reversibile o dinamica. Questo metodo ha creato una nuova classe di materiale polimerico che, come i Lego, può essere facilmente costruito, rotto e ricostruito. Il metodo può essere applicato a polimeri esistenti, particolarmente difficili da riciclare.

I risultati suggeriscono anche che la rivisitazione delle strutture chimiche di altri materiali plastici potrebbe portare a scoperte simili su come abbattere e ricostruire completamente i loro legami chimici, consentendo la produzione circolare di più materiali plastici nella vita di tutti i giorni.

“La capacità di riciclare ripetutamente la plastica senza perdita di prestazioni è fondamentale per l’economia e la sostenibilità ambientale”, ha affermato Siddiq Qidwai, direttore del programma nella Divisione di innovazione civile, meccanica e manifatturiera di NSF. “I ricercatori sono stati in grado di fare questo importante progresso grazie alla loro esperienza sia nella chimica dei polimeri che nella meccanica dei materiali”.