Un nuevo bioplástico se descompone con un 'comando de destrucción'
Los científicos han conseguido que este plástico se descomponga en componentes reciclables.
La sociedad actual no podría existir sin los plásticos pero el uso de plásticos tiene sus desventajas. Estos incluyen el consumo de combustibles fósiles y las crecientes cantidades de basura. ¿Cómo solucionar este problema de basura?
La biomasa es una materia prima sostenible, a menudo muy barata, que está ganando popularidad en la creación de plásticos de alto rendimiento. Sin embargo, los plásticos de base biológica tienen el mismo problema de reciclaje inadecuado. Ahora bien, un equipo de investigadores ha logrado la fabricación de plásticos de alta calidad a partir de biomasa que se puede descomponer en componentes reutilizables mediante un "comando de destrucción" que se enviaría usando luz de una longitud de onda particular.
El poder de la biomasa
Tal y como muestran los investigadores en la revista Angewandte Chemie, los comandos de degradación del plástico se envían utilizando longitudes de onda de luz específicas. Los componentes creados se pueden transformar en otro material de alta calidad. Estos son preferiblemente monómeros que se pueden polimerizar de nuevo para hacer polímeros similares de alto rendimiento.
El equipo interdisciplinario de investigadores de los Estados Unidos, Jayaraman Sivaguru del Centro de Ciencias Fotoquímicas de la Universidad Estatal de Bowling Green en Bowling Green, Ohio, y Mukund P. Sibi y Dean C. Webster de la Universidad Estatal de Dakota del Norte en Fargo, eligieron plásticos para los que la degradación puede ser provocada por la irradiación con luz, y destinados a ser polimerizados nuevamente para hacer polímeros de alto rendimiento similares.
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Nuevos polímeros
Los investigadores pudieron desarrollar polímeros reticulados que contienen bloques de construcción en su columna vertebral a base de vainillina. La vainillina se puede producir a partir de materiales como la lignina, un subproducto de la producción de celulosa.
“El derivado de la vainillina desarrollado por el equipo absorbe la luz a 300 nm y entra en un estado de excitación. Esto conduce a una reacción química que desencadena la degradación del polímero. Debido a que esta longitud de onda no está contenida en el espectro de la luz solar que llega a la tierra, se evita la degradación no planificada. Los investigadores lograron recuperar el 60% de los monómeros, que pudieron volver a polimerizarse sin pérdida de calidad”, explican los autores.
Los polímeros reticulados fotodegradables, reciclables y renovables hechos de recursos de biomasa son un enfoque muy prometedor para producir plásticos más sostenibles. La degradación provocada por la luz es respetuosa con el medio ambiente y ofrece la ventaja del control espacial y temporal.
Enfoque prometedor
La capacidad de producir polímeros reticulados fotodegradables, reciclables y renovables hechos de recursos de biomasa parece ser un enfoque muy prometedor para fabricar plásticos más sostenibles que pueden representar un riesgo ambiental mínimo o nulo.
El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias.
Referencia: “Towards Upcycling Biomass-Derived Crosslinked Polymers with Light” by Dr. Ravichandranath Singathi, Dr. Ramya Raghunathan, Dr. Retheesh Krishnan, Dr. Saravana Kumar Rajendran, Sruthy Baburaj, Professor Mukund. P. Sibi, Professor Dean C. Webster and Professor Jayaraman Sivaguru, 11 May 2022, Angewandte Chemie International Edition.
DOI: 10.1002/anie.202203353