Molti materiali comuni non sono sostenibili. Alcuni sono dannosi per piante o animali, altri contengono elementi rari che non saranno sempre facilmente disponibili come lo sono oggi. Una grande speranza per il futuro è ottenere diverse proprietà dei materiali utilizzando nuove molecole organiche. Materiali organici ad alte prestazioni contenenti solo elementi comuni come carbonio, l'idrogeno o l'ossigeno potrebbero risolvere il nostro problema delle risorse, ma la loro preparazione è di solito tutt'altro che rispettosa dell'ambiente. Spesso durante la sintesi di tali materiali vengono utilizzate sostanze molto tossiche, anche se il prodotto finale stesso non è tossico.

Alla TU Wien si adotta un approccio diverso:nel gruppo di ricerca per i materiali organici ad alte prestazioni, guidato dalla Prof.ssa Miriam Unterlass presso la Facoltà di Chimica Tecnica della TU Wien, viene impiegato un metodo sintetico completamente diverso. Invece di additivi tossici, viene utilizzata solo acqua calda. Ora è stata raggiunta una svolta decisiva:due importanti classi di polimeri potrebbero essere generate utilizzando il nuovo processo, un passo importante verso l'applicazione industriale del nuovo metodo. I risultati sono stati ora pubblicati sulla rinomata rivista Angewandte Chemie .

Alta pressione e alta temperatura

"Stiamo studiando i cosiddetti processi sintetici idrotermali, " afferma Miriam Unterlass. "Stiamo lavorando ad alta pressione e ad alta temperatura nell'ordine di 17 bar e 200 °C. Come risulta, in condizioni così estreme è possibile evitare l'utilizzo di solventi tossici che sarebbero altrimenti necessari per la produzione di questi polimeri. Il termine "chimica verde" si riferisce a quei metodi che consentono di rendere più rispettosi dell'ambiente non solo i prodotti finali ma anche i processi di sintesi nell'industria chimica.

Già diversi anni fa, Miriam Unterlass ha ottenuto i primi risultati positivi con questa tecnologia. "Ci siamo riusciti, Per esempio, nella produzione di coloranti organici, o poliimmidi, materie plastiche indispensabili nell'industria aeronautica ed elettronica. Ciò ha suscitato anche un grande interesse da parte del settore, " afferma Unterlass. "Ma ora abbiamo fatto un importante passo avanti:siamo stati in grado di sintetizzare diversi esempi di polimeri da due classi di materie plastiche molto interessanti:i polibenzimidazoli e i polimeri di pirroni".

Nuovi processi di preparazione per superplastiche

I polibenzimidazoli sono, Per esempio, oggi utilizzati come membrane nelle celle a combustibile poiché sono resistenti agli acidi anche ad alte temperature e possono condurre anche protoni. Le fibre di polibenzimidazolo si trovano anche negli indumenti ignifughi come le tute protettive dei vigili del fuoco. " Già questo dimostra che sono delle vere superplastiche, "dice Unterlass.

polimeri di pirroni, d'altra parte, hanno proprietà elettroniche particolarmente interessanti oltre alla loro eccellente stabilità. Perciò, sono adatti per applicazioni come transistor ad effetto di campo o come materiale per elettrodi potente e altamente resistente nelle batterie.

"Il fatto che questi polimeri possano essere preparati utilizzando il nostro processo idrotermale è notevole poiché in condizioni normali le reazioni chimiche per la generazione di queste plastiche sono sensibili all'acqua, " afferma Miriam Unterlass. "Questo dimostra quanto sia promettente il nostro metodo per un'ampia gamma di applicazioni".