El polietileno es el plástico más fabricado en el mundo. Debido a sus propiedades como la durabilidad, tiene muchos usos diversos e incluso a largo plazo. El equipo del profesor Stefan Meeking del Departamento de Química de la Universidad de Konstanz ha incorporado grupos polares en las cadenas moleculares del material para expandir sus propiedades y al mismo tiempo reducir la problemática persistencia de los plásticos en el medio ambiente. Las propiedades preferidas deseadas del polietileno permanecen inalteradas a partir de entonces. Los resultados de este estudio de laboratorio se han publicado en Ciencias El 29 de octubre de 2021.

El polietileno es un material hidrófobo no polar que, como la cera, repele el agua. escalar Propiedades materiales, por ejemplo para mejorar la adhesión a superficies metálicas, se han investigado durante mucho tiempo métodos para incorporar una pequeña cantidad de grupos polares en el material durante polietileno El resultado de combinar la exposición y lo contrario. Hasta ahora, esto era tan esquivo como estímulos tradicionales Los utilizados en el proceso fueron destruidos por reactivos polares.

Pequeñas cantidades de monóxido de carbono y un catalizador adecuado.

Los investigadores de doctorado Maximilian Baur, Tobias O. Morgen y Lukas Odenwald, junto con el investigador postdoctoral Humboldt en el Equipo de Investigación de Ciencias Químicas, ahora han incorporado con éxito grupos ceto en las cadenas moleculares que componen el plástico. Esto se logra mediante el uso de un catalizador, debido a su posición en la tabla periódica de los elementos, compatible con el monóxido de carbono utilizado como reactivo para la producción de grupos ceto.

El factor clave en este proceso es crear solo una cantidad limitada de grupos ceto para mantener las propiedades mecánicas típicas y preferidas del polietileno, como la durabilidad. Stefan Mecking concluye: «La ciencia y la tecnología han buscado durante mucho tiempo una forma de incorporar estos grupos en cadenas de polietileno. Nuestro logro actual abre nuevos caminos».

Plástico nuevo con mejor biodegradabilidad

Otra característica especial es que el número limitado de combinaciones cetogénicas también puede mejorar la nueva el plasticodegradabilidad. A escala de laboratorio, se ha demostrado que cuando se exponen nuevos plásticos a la luz solar simulada, aparece una degradación de cadena lenta que no ocurre en el polietileno convencional. «Este material proporciona un nuevo enfoque para desarrollar polietileno inestable. Definitivamente se necesitan más estudios para comprender también el rendimiento a largo plazo», señala Stefan Meeking con cautela.

Mientras tanto, el equipo demostró en sus estudios de laboratorio que el nuevo material tiene las mismas propiedades preferidas que el polietileno convencional, en cuanto a mecánica y procesabilidad.