Le materie plastiche offrono molti vantaggi alla società e sono ampiamente utilizzate nella nostra vita quotidiana:sono leggere, economico e adattabile. Però, la produzione, la lavorazione e lo smaltimento della plastica non sono semplicemente sostenibili, e rappresentano una grave minaccia globale per l'ambiente e la salute umana. La lavorazione ecologica di plastiche riutilizzabili e riciclabili derivate da materie prime di origine vegetale sarebbe una soluzione ideale. Finora, le sfide tecnologiche si sono rivelate troppo grandi. Però, i ricercatori dell'Università di Göttingen hanno ora trovato un metodo sostenibile:l'"idroindurimento", che utilizza l'acqua in condizioni normali, per elaborare e rimodellare un nuovo tipo di polimero idroplastico chiamato cinnamato di cellulosa (CCi). La ricerca è stata pubblicata su Sostenibilità della natura .

Le materie plastiche sono polimeri, il che significa che la loro struttura molecolare è costituita da un gran numero di unità simili legate insieme. Attualmente, la maggior parte delle materie plastiche sono prodotte utilizzando prodotti petrolchimici come materie prime, che è dannoso per il nostro ambiente sia da estrarre che da smaltire. In contrasto, cellulosa, che è il principale costituente delle pareti cellulari delle piante, è il polimero naturale più abbondante sulla terra, costituendo una fonte quasi inesauribile di materia prima. Modificando leggermente una porzione molto piccola della chimica della cellulosa introducendo un gruppo "cinnamoile", i ricercatori sono riusciti a realizzare un CCi specifico adatto alla formazione di un nuovo tipo di bioplastica con polimeri idroplastici (cioè morbidi e modellabili a contatto con l'acqua).

Ciò significa che può essere modellato utilizzando poco più dell'acqua a temperatura e pressione quotidiane. Questo metodo unico, noto come idroindurimento, ha permesso ai ricercatori di produrre una varietà di forme semplicemente immergendo la bioplastica in acqua e lasciandola asciugare all'aria. Le forme modellate hanno mantenuto la loro stabilità a lungo termine e potrebbero essere rimodellate più e più volte in una varietà di forme 2D e 3D. Sebbene la plastica non debba essere utilizzata per il contatto diretto con l'acqua, perché perderà la sua forma, può trattenere l'acqua e può essere utilizzata in condizioni di umidità. Le bioplastiche CCi hanno mostrato proprietà meccaniche di alta qualità rispetto alle plastiche attualmente ampiamente utilizzate.

"La nostra ricerca fornisce un metodo fattibile per progettare altre idroplastiche ecocompatibili da risorse rinnovabili, " spiega il professor Kai Zhang dell'Università di Göttingen. "Questo dovrebbe aprire nuove strade di ricerca, stimolando un'ulteriore esplorazione di altre bioplastiche sostenibili con proprietà meccaniche superiori e nuove caratteristiche".

Il processo di idroindurimento evita macchinari costosi e complessi e condizioni di lavorazione difficili. Questo metodo ecologico semplifica notevolmente la produzione di materie plastiche, rendendo il loro trattamento e riciclaggio più economici e sostenibili. "Questa ricerca offre un enorme potenziale per l'applicazione di bioplastiche come questa in molte situazioni diverse, come la biologia, elettronica e medicina, " dice Zhang prima di aggiungere:"In particolare, gli effetti dannosi della plastica sull'ambiente, che è dannoso per tutte le forme di vita sulla terra, sarebbe ridotto al minimo riutilizzando le idroplastiche con le loro caratteristiche uniche".