(Phys.org) — A chi importa della plastica vecchia? I ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) lo fanno, in modo da non dover passare anni lungo la strada, quando gli intrugli di plastica di oggi iniziano a rompersi e a disintegrarsi a causa dell'esposizione agli agenti atmosferici. Gli esperimenti al NIST possono aiutare gli scienziati a ideare test migliori per assicurarsi che l'invecchiamento della plastica non si trasformi in rischi per l'ambiente o per la salute con il passare del tempo.

Test come questo sono più importanti ora che mai, perché la plastica non è più quella di una volta. Le resine epossidiche moderne sono spesso rese più forti, più leggero e più resistente con l'aggiunta di nanotubi di carbonio a parete multipla (MWCNT), una forma speciale di carbonio che al microscopio assomiglia a rotoli di filo di pollo. I MWCNT già migliorano la plastica utilizzata nelle mazze da baseball, racchette da tennis, biciclette e aeroplani, e sebbene i minuscoli tubi sembrino durare a lungo, non esiste una serie completa di test per determinare cosa succede loro nel lungo periodo. Quindi un team del NIST ha preso provvedimenti per cambiarlo.

"Sono stati condotti alcuni studi sull'effetto della luce ultravioletta (UV), ma non con un gran numero di metodi analitici, " afferma Elijah Petersen del NIST. "Volevamo iniziare a sviluppare una serie di test per valutare le prestazioni di questi materiali nanocompositi, in modo da poter esaminare i loro potenziali rischi, se del caso, durante l'uso."

Il team aveva bisogno di un modo per simulare l'effetto degradante di anni di alte temperature, umidità e luce solare, ma senza aspettare così tanto per i risultati. Hanno creato campioni di resina epossidica con il 3,5% di MWCNT, una quantità di miscela abbastanza tipica, e li hanno inseriti in un dispositivo sviluppato dal NIST chiamato SPHERE (fotodegradazione simulata tramite esposizione radiante ad alta energia), che emette una potente luce UV in una camera mantenuta a 50 gradi Celsius e al 75% di umidità. Mantenere i campioni lì per 100 giorni "è stato l'equivalente di quattro anni sotto il sole della Florida, "dice Petersen.

Dopo aver esposto i campioni a questa Florida artificiale, il team ha eseguito una serie di sei diversi test che hanno analizzato i cambiamenti che vanno dalla massa all'aspetto alla chimica di superficie. Una delle principali scoperte è stata che la luce UV tendeva a distruggere la resina epossidica, ma in superficie rimaneva una rete di nanotubi a forma di spaghetti, che il gruppo di test indicato è stato meno danneggiato dall'esposizione a SPHERE rispetto alla matrice epossidica.

Quindi questi materiali nancompositi sono stabili per sempre? Petersen afferma che lo studio non ha risposto a tutte le domande, ma che dovrebbe aiutare i ricercatori a determinare le risposte in modo più efficace di quanto fosse possibile prima mediante lo sviluppo e l'ottimizzazione di più metodi analitici.

"Abbiamo ricevuto molte nuove informazioni dalla suite di test su come i nanocompositi si degradano, "dice Petersen, "e la cosa più incoraggiante è che i risultati dei diversi test generalmente si confermano a vicenda. Speriamo che la suite di test consenta una migliore analisi della stabilità di queste nuove plastiche, che stanno diventando sempre più comuni nella vita di tutti i giorni."