Los productos químicos tecnológicos de Virginia han sido pioneros en un nuevo enfoque para crear plásticos resistentes Totalmente reciclable de algas de células completas y componentes químicos comunes.
Los primeros materiales similares al plástico se crearon a partir de sustancias naturales, pero fueron reemplazados rápidamente por plásticos derivados del aceite. Estos plásticos eran económicos para producir y presentaron propiedades más altas, como la alta durabilidad. Ahora, su baja capacidad de reciclaje ha causado una creciente crisis ambiental, lo que ha obligado a los científicos a repensar la industria plástica y regresar a la creación de plásticos basados en biomasa o bioplástico.
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Para abordar esta crisis, el profesor adjunto Josh Worch y su equipo idearon una nueva estrategia para mejorar la renovabilidad y la reciclabilidad de los materiales plásticos sin comprometer su rendimiento. Combinaron biomasa sin procesar, en este caso, algas, con componentes químicos comunes en un mezclador para crear plásticos biohíbrid resistentes.
La clave para crear este material robusto es la estrategia de síntesis mecanoquímica calificada, que el equipo describió en un estudio reciente publicado en Agewandte Chemie. La estrategia de síntesis surgió de un momento de «ciencia fortuita», como dijo Worch. En el momento en que el equipo introdujo todo el material de las algas y los componentes químicos en un mezclador de alta energía, la historia cambió.
La técnica acortó la síntesis del plástico de dos días a solo una hora y media y permitió que la biomasa se integrara con las partes sintéticas del material, lo que lo convierte en un plástico híbrido. Además, es un proceso potencialmente escalable, ya que estos equipos de mezcla son comunes en muchas industrias.
«Es un proceso extremadamente simple, lo que lo convierte en una forma muy eficiente de crear plástico», dijo en un comunicado Emily Bird, estudiante de pregrado que codificó el trabajo junto con Meng Jiang, el principal estudiante graduado del proyecto.
En el mundo de los plásticos, la técnica de ‘molienda de bolas’ generalmente se usa para moler materiales en piezas más finas. Por primera vez, los investigadores de Virginia Tech lo están utilizando para hacer plásticos más sostenibles.
Espirulina
Los miembros del equipo diseñaron plástico híbrido para incluir un tipo de celda completa, conocido como Spirulina, debido a su bajo costo y amplia disponibilidad. También analizaron otros tipos de recursos de biomasa, incluidos los desechos agrícolas del procesamiento de cultivos.
El nuevo plástico híbrido es robusto y altamente adaptable. Puede remodelarse fácilmente en nuevas formas o incluso descomponerse por completo. El equipo puede recuperar las algas y los componentes químicos del plástico híbrido para su reutilización por separado.
«Estas características hacen que el plástico sea muy versátil, lo que garantiza que no termina como un residuo», dijo Jiang.
