I contenitori in plastica riciclabile con la designazione n. 2 potrebbero diventare ancora più popolari per i produttori come lattiere in plastica, contenitori di detersivo per piatti e bottiglie di shampoo potrebbero presto ottenere un restyling ambientale.

I chimici Cornell possono dimostrare come produrre polietilene ad alta densità con un migliore controllo sulla lunghezza della catena polimerica, che consente il miglioramento delle proprietà fisiche come lavorabilità e resistenza, secondo una ricerca pubblicata il 27 dicembre, 2019, nel Giornale della Società Chimica Americana .

"La grande sfida è stata ridurre al minimo il costo energetico della produzione di plastica e creare nuovi modi per regolare con precisione le proprietà della plastica di consumo, "ha detto Renée Sifri, dottorando in chimica nel laboratorio di Brett Fors, professore associato di chimica presso il College of Arts and Sciences.

Per rafforzare i prodotti in plastica, i produttori potrebbero aggiungere materiale extra nel processo di produzione e riciclaggio, che richiede energia per fondere e modellare la plastica nella sua forma finale, disse Sifri.

Manipolazione di polietilene ad alta densità, noto come HDPE, che ha un simbolo di riciclaggio n. 2:richiede una grande quantità di risorse.

"Sviluppare nuovi modi per ridurre la quantità di produzione di plastica è vitale per ridurre al minimo i rifiuti di plastica, " disse Omar Padilla-Vélez, dottorando in chimica nel laboratorio di Geoffrey Coates, il Professore dell'Università Tisch nel Dipartimento di Chimica e Biologia Chimica.

Le materie plastiche sono costituite da polimeri, che sono legati chimicamente in catene. Lunghe catene creano materiali più resistenti, Sifri ha detto, mentre le catene più corte consentono una facile lavorazione.

I polimeri commerciali sono comunemente prodotti con una gamma di lunghezze di catena, per ottimizzare le prestazioni e la processabilità.

Fino ad ora, si sapeva poco dell'influenza della forma della distribuzione del peso molecolare su queste proprietà. I nuovi processi di laboratorio hanno fornito un controllo preciso su questa variabile, offrendo a sua volta uno studio sistematico della sua influenza sulle proprietà fisiche del materiale.

"Il nostro lavoro promette di ridurre la quantità di energia necessaria nella lavorazione senza compromettere la resistenza del polimero, " Ha detto Sifri. "Il messaggio da portare a casa:ridurre l'energia di elaborazione assicurando al contempo che la forza non sia compromessa. In questo modo i contenitori di plastica non si sfaldano".

Per testare la resistenza alla trazione della plastica, i ricercatori hanno modellato la nuova plastica in minuscoli, pezzi piatti a forma di ossa di cane. I test di trazione hanno rivelato che la distribuzione del peso molecolare (catene polimeriche) non influisce sulla deformazione al suo punto di rottura, il che dimostra che la capacità aggiornata di influenzare la lavorazione dell'HDPE non compromette la resistenza del materiale.

Ha detto Padilla-Vélez:"Li abbiamo separati e abbiamo notato quanta forza è necessaria per romperli. Il nostro nuovo modo non ha perso forza".