Un team di ricerca della UC Berkeley ha inventato un catalizzatore che riesce a dare nuova vita alla plastica di scarto trasformandola in adesivi con le stesse proprietà del materiale originale
L’inquinamento dovuto alla plastica è uno dei problemi attuali più difficili da risolvere nel mondo. Uno degli ostacoli maggiori è l’impossibilità di riciclare alcuni tipi di polimeri. Ciò accorcia la vita del materiale, abbassa il valore del prodotto di scarto e genera grandi problemi ambientali. La diffusione di molteplici tipologie di plastica è dovuta all’ampio spettro di proprietà che si possono conferire ai prodotti finali. Variazioni nella composizione, diverse metodologie di produzione e utilizzo di additivi danno vita a materiali molto diversi tra di loro ed adatti a quasi tutte le applicazioni industriali.
Tra le tipologie di plastica il polietilene è la più comune e la sua produzione supera i 100 milioni di tonnellate nel mondo ogni anno. Questo polimero è usato principalmente nella produzione di packaging, sacchi, membrane, teli agricoli, giocattoli ed utensili per casa. Jonh Hartwig, a capo di un gruppo di ricerca della UC Berkeley, ha sviluppato un processo per riciclare il polietilene mantenendo molte delle sue proprietà originali. I ricercatori hanno aggiunto dei gruppi idrossili (ossigeno ed idrogeno) e prodotto un adesivo capace di aderire al metallo attraverso un catalizzatore a base di rutenio. L’adesivo ottenuto può anche essere colorato attraverso vernici a base di acqua, cosa impossibile con il polietilene di partenza. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Chem.
“Siamo in grado di migliorare l’adesione, pur conservando tutte le altre caratteristiche del polietilene che l’industria trova così utili. La lavorabilità, la stabilità termica e le proprietà meccaniche sembrano essere integre, migliorando al contempo l’adesione. Questo è difficile da fare. È proprio qui che abbiamo alcune cose interessanti da mostrare. Il polietilene di solito ha tra i 2.000 e i 10.000 carboni in una catena, con due idrogeni su ogni carbonio, in realtà, è un oceano di gruppi CH2, chiamati metilene“, racconta il coautore Phillip Messersmith, professore nei dipartimenti di bioingegneria e scienza e ingegneria dei materiali della UC Berkeley. “Ci siamo immersi nella letteratura per cercare il catalizzatore più attivo che potevamo trovare per la funzionalizzazione di una posizione del metilene. La catalisi ha introdotto cambiamenti chimici in meno del 10% del polimero, ma ha migliorato drasticamente la sua capacità di aderire ad altre superfici“.
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