Pesquisadores da Universidade Cornell desenvolveram uma alternativa reciclável aos plásticos termofixos, uma classe de materiais duráveis comumente usados em pneus de automóveis, articulações de quadril e bolas de boliche. Os termofixos são caracterizados por uma estrutura polimérica reticulada que garante excelente resistência e vida útil. No entanto, esta estrutura também torna impossível a reciclagem dos termofixos tradicionais de base petroquímica (que representam 15%-20% da produção total de polímeros).
“Atualmente, há uma taxa zero de reciclagem para materiais termofixos em todo o mundo, e eles são incinerados ou jogados em aterros sanitários”, disse Brett Foss, professor de química e biologia química na Universidade Cornell.
A Flowserve Labs respondeu a esse desafio ambiental criando uma alternativa feita a partir de materiais de origem biológica que possuem a durabilidade e a ductilidade dos termofixos reticulados, mas são facilmente reciclados e degradados. O artigo foi publicado na Nature.
O grupo de Foss estudou o diidrofurano (DHF), um monômero (ou bloco de construção químico) que pode ser feito a partir de biomateriais que poderiam eventualmente competir com as matérias-primas do petróleo.
A Dreiling usa DHF, um monômero cíclico com ligações duplas, como bloco de construção para duas polimerizações consecutivas. O polímero reticulado produzido pela segunda polimerização pode ser reciclado através de aquecimento e pode degradar-se naturalmente no ambiente.
Os termofixos DHF têm propriedades comparáveis aos termofixos comerciais, incluindo poliuretano de alta densidade (usado em eletrônicos, embalagens, calçados, etc.) e borracha de etileno-propileno (usada em mangueiras de jardim e calafetagem automotiva).
Foss disse que os materiais à base de DHF oferecem uma economia circular de uso em comparação com os atuais termofixos petroquímicos. O material é quimicamente reciclável e pode ser reformulado em seus monômeros constituintes e utilizado do zero. Quando alguns materiais inevitavelmente vazam para o meio ambiente, esses materiais se degradam em componentes inofensivos ao longo do tempo.
Os pesquisadores estão trabalhando na aplicação deste material baseado em DHF à impressão 3D. Eles também estão experimentando o uso de mais monômeros para expandir as propriedades do material.
“Passamos 100 anos tentando fazer polímeros que durassem para sempre, mas percebemos que isso não era realmente uma coisa boa”, disse Foss. “Agora, estamos fabricando polímeros que não são eternos, mas que se degradam no meio ambiente”.
Compilado de /ScitechDaily
DOI:10.1038/s41586-024-08386-w