Un giorno, in un futuro non troppo lontano, la plastica dei nostri satelliti, automobili ed elettronica potrebbe vivere la loro seconda, 25a o 250a vita.

Nuova ricerca dell'Università del Colorado Boulder, pubblicata su Nature Chemistry , descrive in dettaglio come una classe di materie plastiche durevoli ampiamente utilizzate nell'industria aerospaziale e microelettronica può essere scomposta chimicamente nei suoi elementi costitutivi più elementari e quindi formata ancora una volta nello stesso materiale.

È un passo importante nello sviluppo di polimeri di rete riparabili e completamente riciclabili, un materiale particolarmente difficile da riciclare, poiché è progettato per mantenere la sua forma e integrità in condizioni di calore estremo e altre condizioni difficili. Lo studio documenta come questo tipo di plastica possa essere continuamente scomposto e ricostruito, senza sacrificare le proprietà fisiche desiderate.

"Stiamo pensando fuori dagli schemi, su diversi modi per rompere i legami chimici", ha affermato Wei Zhang, autore principale dello studio e presidente del dipartimento di chimica. "I nostri metodi chimici possono aiutare a creare nuove tecnologie e nuovi materiali, oltre a essere utilizzati per aiutare a risolvere l'attuale crisi delle materie plastiche."

I loro risultati suggeriscono anche che la rivisitazione delle strutture chimiche di altri materiali plastici potrebbe portare a scoperte simili su come abbattere e ricostruire completamente i loro legami chimici, consentendo la produzione circolare di più materiali plastici nella nostra vita quotidiana.

A metà del 20° secolo, le materie plastiche sono state adottate ovunque in quasi tutti i settori e parte della vita in quanto sono estremamente convenienti, funzionali ed economici. Ma mezzo secolo dopo, dopo una domanda e una produzione esponenziali, la plastica rappresenta un grave problema per la salute del pianeta e delle persone. La produzione di plastica richiede grandi quantità di petrolio e la combustione di combustibili fossili. La plastica usa e getta crea centinaia di milioni di tonnellate di rifiuti ogni anno, che finiscono nelle discariche, negli oceani e persino nei nostri corpi, sotto forma di microplastiche.

Il riciclaggio, quindi, è fondamentale per ridurre l'inquinamento da plastica e le emissioni di combustibili fossili in questo secolo.

I metodi di riciclaggio convenzionali scompongono meccanicamente i polimeri in polveri, li bruciano o utilizzano enzimi batterici per dissolverli. L'obiettivo è quello di ottenere pezzi più piccoli che possono essere utilizzati per qualcos'altro. Pensa alle scarpe realizzate con pneumatici in gomma riciclata o agli indumenti realizzati con bottiglie d'acqua di plastica riciclata. Non è più lo stesso materiale, ma non finisce in una discarica o nell'oceano.

E se potessi ricostruire un nuovo oggetto dello stesso materiale? E se il riciclo non offrisse solo una seconda vita alla plastica, ma un'esperienza ripetuta?

Questo è esattamente ciò che Zhang e i suoi colleghi hanno realizzato:hanno invertito un metodo chimico e hanno scoperto che possono sia rompere che formare nuovi legami chimici in un polimero particolarmente performante.

"Questa chimica può anche essere dinamica, può essere reversibile e quel legame può essere riformato", ha detto Zhang. "Stiamo pensando a un modo diverso per formare la stessa spina dorsale, solo da diversi punti di partenza."

Lo fanno rompendo il polimero - "poli" che significa "molti" - in monomeri singolari, le sue molecole, un concetto di chimica reversibile o dinamica. La novità di questo ultimo metodo è che non solo ha creato una nuova classe di materiali polimerici che, come i Lego, sono facili da costruire, smontare e ricostruire più e più volte, ma il metodo può essere applicato a materiali esistenti, particolarmente duri riciclare i polimeri.

Questi nuovi metodi chimici sono anche pronti per la commercializzazione e possono essere integrati con l'attuale produzione industriale.

"Può davvero avvantaggiare la progettazione e lo sviluppo futuri della plastica non solo per creare nuovi polimeri, ma è anche molto importante sapere come convertire, riciclare e riciclare i polimeri più vecchi", ha affermato Zhang. "Utilizzando il nostro nuovo approccio, possiamo preparare molti nuovi materiali, alcuni dei quali potrebbero avere proprietà simili alla plastica nella nostra vita quotidiana."

Questo progresso nel riciclaggio a circuito chiuso della plastica è ispirato dal mondo naturale, poiché piante, animali ed esseri umani allo stesso modo fanno attualmente parte di un sistema di riciclaggio circolare a livello planetario, ha affermato Zhang.

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