O plástico rígido é muito útil, mas difícil de reciclar. Pelo menos era, até a descoberta dos chamados vitrímeros. Usando esses vitrímeros, os pesquisadores da Wageningen University & Research lançaram as bases para um novo tipo de plástico rígido sustentável que é fácil de deformar e cresce por conta própria. Embora os pesquisadores tenham apenas um protótipo até agora, no futuro ele pode ser um excelente substituto para os plásticos rígidos que usamos agora. Poderia, por exemplo, substituir os plásticos em materiais de construção, copos de plástico, painéis, laptops e brinquedos.
Traduzido do inglês-Os vitrímeros são uma classe de plásticos, que são derivados de polímeros termofixos e são muito semelhantes a eles. Os vitrímeros consistem em redes moleculares covalentes, que podem alterar sua topologia por meio de reações de troca de ligação ativadas termicamente.
O primeiro plástico feito inteiramente de petróleo foi inventado há mais de um século. Os químicos logo descobriram que pequenas alterações nos blocos de construção dos plásticos poderiam alterar as propriedades e, assim, criar novos tipos de plástico. Desde então, esse material forte e barato tornou-se indispensável em nossa sociedade. Temos esquadrias de plástico e outros materiais de construção , copos e garrafas de plástico, pneus e painéis, lentes, laptops e brinquedos. E, sem falar que a maior parte da nossa comida é embrulhada em plástico.
O primeiro plástico feito inteiramente de petróleo foi inventado há mais de um século. Os químicos logo descobriram que pequenas alterações nos blocos de construção dos plásticos poderiam alterar as propriedades e, assim, criar novos tipos de plástico. Desde então, esse material forte e barato tornou-se indispensável em nossa sociedade. Temos esquadrias de plástico e outros materiais de construção , copos e garrafas de plástico, pneus e painéis, lentes, laptops e brinquedos. E, sem falar que a maior parte da nossa comida é embrulhada em plástico.
Ainda assim, a crescente poluição causada pelo plástico na natureza é uma desvantagem óbvia. A porcentagem de resíduos plásticos que são reciclados globalmente oscila em torno de alguns por cento. O restante é incinerado, despejado ou desaparece no meio ambiente. Portanto, os químicos estão procurando métodos para produzir plástico infinitamente renovável com propriedades convenientes. Isso é um grande desafio. Já existe plástico reciclável, mas esse plástico é bastante macio e, portanto, menos adequado para a fabricação de peças de automóveis com embalagens rígidas.
Uma nova invenção
Nos plásticos rígidos existentes, os menores blocos de construção, as moléculas, consistem em longos fios, como é o caso de todos os tipos de plástico. No entanto, em plásticos duros, esses fios são interligados com fortes elos de conexão. Esses links permanecem no local mesmo sob altas temperaturas. Isso dificulta a reciclagem do plástico duro porque, uma vez formado, não pode ser transformado. Cinco anos atrás, os químicos de Wageningen decidiram continuar trabalhando em vitrímeros, uma invenção francesa que combina as vantagens dos plásticos duros e macios.
Simon van Hurne e Sybren Schoustra, do grupo de Química Orgânica de Wageningen, trabalham neste novo plástico sustentável. “Você pode ver um vitrimer como a rede em um gol de futebol que foi amarrado”, diz Schoustra. “Essa rede pode ser ativada, o que desata os nós e permite que você os amarre novamente em outro lugar.”
O vitrimer é ativado através do calor. “De preferência, você teria algo que fosse duro à temperatura ambiente e se tornasse maleável a 150 graus Celsius. Porque você não quer que sua caneca desmorone assim que você derramar café quente nela”, diz Schoustra.
Testando com outras pessoas
Shoustra e Van Hurne levam suas novas peças de plástico a outros pesquisadores para testar as propriedades. Um desses locais é seu vizinho, o laboratório de Físico-Química e Matéria Mole. Aqui, eles colocaram pedaços de plástico em um reômetro para testar o quão rígido ou elástico é o material e até que temperatura ele se mantém estável.
Jasper van der Gucht, que trabalha no laboratório, explica: “Nosso reômetro empurra e puxa o material para ver o quão forte ele é. Simon e Sybren vêm até nós para essas medições e nós os ajudamos a interpretar os dados. Nós nos complementamos .”
Schoustra então desce uma porta para o grupo de Biofísica. “Essa colaboração começou como um experimento na tarde de sexta-feira”, diz Shoustra. “Mas instantaneamente vimos coisas interessantes. Agora, estamos colaborando há um ano e meio.” Ele usa o microscópio Raman deste grupo para estudar os mínimos detalhes de novos materiais. Ele investiga a composição precisa do material e como suas moléculas estão dispostas.
“Se tudo estiver devidamente organizado em nível molecular , você poderá ver através do plástico. Isso é importante para algumas aplicações; as pessoas gostam de poder ver o que estão comprando.”
No futuro, os pesquisadores do Laboratório de Química Orgânica irão misturar os novos plásticos com as variedades existentes. Eles também pretendem modificar os plásticos existentes com sua técnica para que esses plásticos se tornem recicláveis. Outros pesquisadores podem usar seus conhecimentos para desenvolver novas embalagens de alimentos fortes, seguras e sustentáveis.
Solúvel em água do mar
Há esperança de que os produtos feitos com esse novo plástico sejam reciclados e não acabem no meio ambiente. Se isso acontecer de qualquer maneira, um novo tipo de plástico de base biológica desenvolvido por Julian Engelhardt pode oferecer uma solução no futuro. Engelhardt trabalha para Wageningen Food and Biobased Research e para o grupo Organic Chemistry and Soft Matter.
Os plásticos que ele tenta desenvolver são chamados saloplásticos. Este material se desintegra em moléculas inofensivas na água salgada. “Ele pode ser quebrado em poucos dias, semanas ou meses”, diz Engelhardt. Em contraste, outros plásticos podem flutuar no oceano por dezenas, ou mesmo centenas, de anos.
O princípio funciona, mas Engelhardt ainda está aprimorando o material para torná-lo forte o suficiente para aplicação em produtos. O fato de seu projeto ser um esforço colaborativo entre dois grupos e um instituto de pesquisa é uma grande vantagem. “Tenho fácil acesso a equipamentos em três locais diferentes. Essa posição compartilhada também significa que tenho uma extensa rede de pesquisadores à minha disposição, o que acelera meu projeto.”
Van Hurne também acredita que o equipamento compartilhado e o fácil acesso a outros pesquisadores são os principais benefícios dessa colaboração. “Trabalhar em conjunto significa que você pode simplesmente entrar e também ajuda a obter novas ideias para seu próximo projeto de pesquisa.”
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Fonte: https://www.wur.nl/
