Una nuova plastica si trasforma in gas quando viene riscaldata, per poi riprendere la sua forma originaria una volta raffreddata
Un nuovo polimero potrebbe semplificare l'applicazione, la rimozione e il riciclaggio dei materiali, eliminando diverse delle complesse fasi di lavorazione attualmente in uso
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Gli scienziati dell’Università del Surrey hanno sviluppato un nuovo tipo di plastica che, una volta riscaldata, si trasforma in gas e, una volta raffreddata, torna allo stato solido, aprendo la strada a un nuovo approccio alla lavorazione e al riciclaggio dei polimeri.
In uno studio pubblicato su *Macromolecules*, i ricercatori presentano un nuovo polimero che potrebbe semplificare le modalità di applicazione, rimozione e riciclaggio dei materiali, eliminando diverse delle complesse fasi di lavorazione attualmente in uso.
Le plastiche convenzionali come il polietilene, utilizzate in prodotti di uso quotidiano quali sacchetti della spesa, imballaggi alimentari e flaconi di shampoo, sono persistenti e non adatte al riciclaggio chimico. Sebbene siano stati sviluppati altri polimeri riciclabili chimicamente, questi richiedono in genere temperature molto più elevate, comprese tra i 150 e i 200 gradi Celsius, per essere scomposti, e il materiale recuperato necessita spesso di ulteriori trattamenti chimici prima di poter essere trasformato nuovamente in plastica.
Il nuovo materiale del team del Surrey è simile al polietilene in quanto è morbido, insolubile e idrofobo, ma può essere riscaldato a soli 90 gradi Celsius, temperatura alla quale subisce un’efficiente depolimerizzazione – scomponendosi nei suoi singoli elementi costitutivi, noti come monomeri. A differenza della maggior parte dei processi di depolimerizzazione, in cui i monomeri recuperati sono liquidi, il materiale del Surrey forma invece un gas. Man mano che il vapore si raffredda, si riformula spontaneamente nel polimero impermeabile originale con le stesse proprietà di prima.
Il dottor Peter Roth, docente senior di Chimica organica applicata e dei polimeri presso l’Università del Surrey e autore corrispondente dello studio, ha dichiarato: «La maggior parte delle plastiche è progettata per essere stabile, ed è proprio questo che le rende difficili da riciclare o da eliminare. Abbiamo dimostrato che è possibile creare un materiale che si comporta in modo molto diverso: uno che può trasformarsi in vapore a temperature relativamente basse prima di ricostituirsi naturalmente nello stesso polimero.
«Questo non sostituisce le plastiche convenzionali e non è certamente una soluzione al problema globale dei rifiuti di plastica. Tuttavia, introduce un nuovo concetto che potrebbe ispirare una generazione completamente nuova di materiali circolari».
Per dimostrare il concetto, il team del Surrey ha illustrato tre potenziali applicazioni.
In primo luogo, hanno creato rivestimenti polimerici impermeabili facendo condensare il vapore polimerico su una superficie. Hanno poi dimostrato che questi rivestimenti potevano essere rimossi semplicemente riscaldandoli nuovamente, provocando l’evaporazione del polimero. Infine, i ricercatori hanno dimostrato che un polimero contaminato può essere purificato tramite sublimazione, separando il polimero da un additivo modello prima che si riformi come solido pulito.
Touseef Kazmi, ricercatore post-laurea presso l’Università del Surrey e autore principale dello studio, ha dichiarato: «La parte entusiasmante è che abbiamo dimostrato un principio che prima non era disponibile. Se riusciremo a capire come adattare questa chimica, potremmo arrivare a nuovi materiali più facili da applicare, rimuovere e riciclare rispetto a molte delle plastiche odierne».
Questo lavoro fornisce una prova di fattibilità per una nuova classe di materiali circolari e potrebbe, a lungo termine, aprire la strada a nuovi metodi di applicazione e rimozione dei rivestimenti impermeabili, in particolare per quelle applicazioni in cui i rivestimenti liquidi faticano a coprire superfici complesse.
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