Cercetătorii din Japonia au dezvoltat o nouă tehnică de producere a polimerilor și se așteaptă că această descoperire va duce la dezvoltarea unui tip de plastic mai ecologic, mai rezistent la căldură și mai transparent.
Cercetări anterioare, precum cea efectuată de grupul laureatului Nobel Giulio Natta în anii 1960, au creat polimeri folosind o tehnică numită polimerizare cationică asimetrică. Cu toate acestea, grupul lor nu a putut controla greutatea moleculară. Controlul greutății moleculare a polimerilor, în special a celor utilizați în ingineria materialelor plastice, este important, deoarece afectează multe dintre proprietățile materialelor plastice. Polimerii cu curgere mai rigidă, cu greutate moleculară mare oferă cea mai bună performanță, deoarece sunt mai duri și mai rezistenți la daune chimice și de mediu.
Un grup care include profesorul Mineto Uchiyama și profesorul Masami Kamigaito de la Școala Absolventă de Inginerie de la Universitatea Nagoya și profesorul Kotaro Sato de la Institutul de Tehnologie din Tokyo, a sintetizat cu succes polimeri optic activi cu greutate moleculară controlată. Pentru a dezvolta tehnica, cercetătorii au combinat două tehnici existente, și au obținut polimeri cu greutate moleculară controlată și activitate optică ridicată care pot fi controlate chimic. Descoperirile lor sunt raportate în Journal of the American Chemical Society și preluate de ScienceDaily.
Monomerii sunt elementele de bază ale polimerilor și provin din diverse surse. Pentru a testa noua lor tehnică, grupul a început cu benzofuran, care poate fi derivat din resurse naturale și este un precursor al polimerului polibenzofuran. Benzofuranul formează polimeri rigizi cu o temperatură ridicată de tranziție sticloasă și o transparență ridicată. De asemenea, este reciclabil chimic. Temperatura sa ridicată de tranziție sticloasă înseamnă că polimerul își menține forma dura, chiar și la temperaturi extreme. Prin urmare, benzofuranul este util pentru crearea de termoplastice transparente durabile.
Lectorul Uchiyama explică: „Noa noastră metodă de polimerizare ar putea controla atât chiralitatea, cât și greutatea moleculară a polibenzofuranului, conducând la materiale polimerice unice optic active, cu structuri foarte controlate. Se așteaptă că această cercetare va conduce nu numai la dezvoltarea de noi reacții de polimerizare de precizie, dar și la dezvoltarea de noi materiale polimerice funcționale. Deoarece polibenzofuranul are proprietățile unui plastic foarte rezistent la căldură, este de așteptat să devină un nou material ca rășină rezistentă la căldură cu activitate optică.”
În plus, Uchiyama vede numeroase utilizări pentru compus. „Polibenzofuranul are o structură asemănătoare cu polistirenul, care este unul dintre principalele materiale plastice utilizate zilnic pentru diverse produse, cum ar fi recipiente, cutii și ambalaje din plastic”, spune el. „Deși polibenzofuranul nu este utilizat ca plastic disponibil comercial, are o structură moleculară mai rigidă și o temperatură de tranziție sticloasă mai mare decât polistirenul. Vedem că este folosit ca un plastic nou cu proprietăți termice bune. În plus, proprietățile sale optice unice ar putea oferi suplimentar funcționalități.”
Cercetarea a fost susținută de un Grant-in-Aid pentru cercetare științifică în știință și tehnologie din partea Societății Japoneze pentru Promovarea Științei și de către Fundația Asahi Glass.
Citește și: Date oficiale: 8 din 10 deșeuri aruncate la întâmplare de turiști pe litoral sunt din plastic
Sufocată de deșeuri, India interzice comercializarea articolelor din plastic de unică folosință
