Investigadores de la Universidad de Cornell han desarrollado una alternativa reciclable a los plásticos termoestables, una clase de materiales duraderos comúnmente utilizados en neumáticos de automóviles, reemplazo de articulaciones de cadera y bolas de bolos. Los termoestables se caracterizan por una estructura de polímero reticulado que garantiza una excelente resistencia y vida útil. Sin embargo, esta estructura también hace que los termoestables tradicionales de origen petroquímico (que representan entre el 15% y el 20% de la producción total de polímeros) sean imposibles de reciclar.
"Actualmente, la tasa de reciclaje de materiales termoestables en todo el mundo es nula y se incineran o se arrojan a los vertederos", afirmó Brett Foss, profesor de química y biología química de la Universidad de Cornell.
Flowserve Labs ha respondido a este desafío ambiental creando una alternativa hecha de materiales de origen biológico que tienen la durabilidad y ductilidad de los termoestables reticulados pero que se reciclan y degradan fácilmente. El artículo fue publicado en Nature.
El grupo de Foss estudió el dihidrofurano (DHF), un monómero (o componente químico) que puede fabricarse a partir de biomateriales que eventualmente podrían competir con las materias primas del petróleo.
Dreiling utiliza DHF, un monómero cíclico con dobles enlaces, como componente básico para dos polimerizaciones consecutivas. El polímero reticulado producido por la segunda polimerización puede reciclarse mediante calentamiento y puede degradarse naturalmente en el medio ambiente.
Los termoestables DHF tienen propiedades comparables a los termoestables comerciales, incluido el poliuretano de alta densidad (utilizado en electrónica, embalaje, calzado, etc.) y caucho de etileno-propileno (utilizado en mangueras de jardín y burletes para automóviles).
Foss dijo que los materiales basados en DHF ofrecen una economía circular de uso en comparación con los termoestables petroquímicos actuales. El material es químicamente reciclable y puede reformularse en sus monómeros constituyentes y utilizarse desde cero. Cuando algunos materiales inevitablemente se filtran al medio ambiente, con el tiempo se degradan y se convierten en componentes inofensivos.
Los investigadores están trabajando para aplicar este material basado en DHF a la impresión 3D. También están experimentando con el uso de más monómeros para ampliar las propiedades del material.
"Pasamos 100 años intentando fabricar polímeros que duraran para siempre, pero nos dimos cuenta de que en realidad eso no era algo bueno", dijo Foss. "Ahora estamos fabricando polímeros que no son eternos sino que se degradan en el medio ambiente".
Compilado de /ScitechDaily
DOI:10.1038/s41586-024-08386-w