poliuretani, un tipo di plastica, sono quasi ovunque:con le scarpe, Abiti, frigoriferi e materiali da costruzione. Ma questi materiali altamente versatili possono avere un grosso svantaggio. Derivato dal petrolio greggio, tossico da sintetizzare, e lento a rompersi, i poliuretani convenzionali non sono rispettosi dell'ambiente. Oggi, i ricercatori discutono sull'ideazione di ciò che dicono dovrebbe essere un modo più sicuro, alternativa biodegradabile derivata da scarti di pesce:teste, ossatura, pelle e budella, che altrimenti verrebbero probabilmente scartati.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati alla riunione di primavera dell'American Chemical Society (ACS).

Se sviluppato con successo, un poliuretano a base di olio di pesce potrebbe aiutare a soddisfare l'immenso bisogno di plastiche più sostenibili, dice Francesca Kerton, dottorato di ricerca, ricercatore principale del progetto. "È importante iniziare a progettare la plastica con un piano di fine vita, se è la degradazione chimica che trasforma il materiale in anidride carbonica e acqua, o riciclare e riutilizzare".

Per realizzare il nuovo materiale, La squadra di Kerton ha iniziato con l'olio estratto dai resti di salmone atlantico, dopo che il pesce è stato preparato per la vendita ai consumatori. "Trovo interessante come possiamo fare qualcosa di utile, qualcosa che potrebbe anche cambiare il modo in cui sono fatte le materie plastiche, dalla spazzatura che la gente butta via, "dice Mikhailey Wheeler, uno studente laureato che presenta il lavoro all'incontro. Sia Kerton che Wheeler sono alla Memorial University of Newfoundland (Canada).

Il metodo convenzionale per la produzione di poliuretani presenta una serie di problemi ambientali e di sicurezza. Richiede petrolio greggio, una risorsa non rinnovabile, e fosgene, un gas incolore e altamente tossico. La sintesi genera isocianati, potenti irritanti per le vie respiratorie, e il prodotto finale non si decompone facilmente nell'ambiente. La limitata biodegradazione che si verifica può rilasciare composti cancerogeni. Nel frattempo, la domanda di alternative più ecologiche è in crescita. In precedenza, altri hanno sviluppato nuovi poliuretani utilizzando oli di origine vegetale per sostituire il petrolio. Però, anche questi hanno un inconveniente:i raccolti, spesso soia, che producono l'olio richiedono terreni che potrebbero altrimenti essere utilizzati per coltivare cibo.

Il pesce avanzato ha colpito Kerton come un'alternativa promettente. L'allevamento del salmone è un'importante industria per il Terranova costiero, dove si trova la sua università. Dopo che il pesce è stato lavorato, le parti avanzate vengono spesso scartate, ma a volte si estrae olio da loro. Kerton e i suoi colleghi hanno sviluppato un processo per convertire questo olio di pesce in un polimero simile al poliuretano. Primo, aggiungono ossigeno all'olio insaturo in modo controllato per formare epossidi, molecole simili a quelle della resina epossidica. Dopo aver fatto reagire questi epossidi con anidride carbonica, collegano le molecole risultanti insieme alle ammine contenenti azoto per formare il nuovo materiale.

Ma la plastica puzza di pesce? "Quando iniziamo il processo con l'olio di pesce, c'è un debole odore di pesce, ma mentre procediamo attraverso i passaggi, quell'odore scompare, "dice Kerton.

Kerton e il suo team hanno descritto questo metodo in un articolo lo scorso agosto, e da allora, Wheeler lo ha modificato. Di recente ha avuto un certo successo nel sostituire l'ammina con gli amminoacidi, che semplifica la chimica coinvolta. E mentre l'ammina che usavano in precedenza doveva essere derivata da gusci di anacardi, gli amminoacidi esistono già in natura. I risultati preliminari di Wheeler suggeriscono che l'istidina e l'asparagina potrebbero sostituire l'ammina legando insieme i componenti del polimero.

In altri esperimenti, hanno iniziato a esaminare quanto facilmente il nuovo materiale si decomporrebbe una volta terminata la sua vita utile. Wheeler ne inzuppò pezzi nell'acqua, e per accelerare il degrado di alcuni pezzi, ha aggiunto la lipasi, un enzima in grado di scomporre i grassi come quelli dell'olio di pesce. Al microscopio, in seguito ha visto una crescita microbica su tutti i campioni, anche quelli che erano stati in acqua normale, un segnale incoraggiante che il nuovo materiale potrebbe biodegradarsi facilmente, dice Wheeler.

Kerton e Wheeler intendono continuare a testare gli effetti dell'uso di un amminoacido nella sintesi e studiare quanto il materiale sia suscettibile alla crescita microbica che potrebbe accelerarne la rottura. Intendono anche studiare le sue proprietà fisiche per vedere come potrebbe essere potenzialmente utilizzato in applicazioni del mondo reale, come negli imballaggi o nelle fibre per abbigliamento.