En Japón se ha desarrollado un nuevo plástico reciclable y totalmente degradable en el mar. Los investigadores del Centro RIKEN para la Ciencia de la Materia Emergente (CEMS) han desarrollado este nuevo plástico duradero que promete no contaminar los océanos.
Este nuevo material es tan resistente como los plásticos tradicionales y biodegradable, pero lo que lo hace muy especial es que se descompone en el agua de mar. Se espera que este producto ayude a reducir la contaminación que se acumula en océanos y suelos.
Los científicos han intentado desarrollar materiales seguros y sostenibles que puedan sustituir a los plásticos tradicionales. Aunque existen algunos plásticos reciclables y biodegradables, siguen siendo un gran problema.
Los plásticos biodegradables actuales como el PLA, que es un polímero biodegradable y compostable, fabricado a partir de recursos renovables como el almidón de maíz, la yuca o la caña de azúcar, a diferencia del plástico convencional, no proviene del petróleo, lo que reduce significativamente su huella de carbono e impacto ambiental.
Los científicos han intentado desarrollar materiales seguros y sostenibles que puedan sustituir a los tradicionales, aunque existen algunos plásticos reciclables y biodegradables, siguen siendo un gran problema, ya que suelen acabar en el océano, donde no pueden degradarse porque son insolubles en agua. Como consecuencia, los microplásticos dañan la vida acuática y llegan a la cadena alimentaria, incluido nuestro propio cuerpo.
En un estudio, publicado en la revista Science, el investigador japonés Takuzo Aìda y su equipo se centraron en resolver este problema con plásticos supramoleculares, polímeros cuyas estructuras se mantienen interacciones reversibles.
Los nuevos plásticos se fabrican combinando dos monómeros iónicos que forman puentes salinos reticulados que aportan resistencia y flexibilidad. En las pruebas iniciales, uno de los monómeros era un aditivo alimentario común llamado hexametafosfato sódico, y el otro era cualquiera de varios monómeros basado en iones de guanidinio, ambos monómeros pueden ser metabolizados por bacterias, lo que garantiza su biodegradabilidad una vez que el plástico se disuelve en sus componentes.
Se ha estudiado que la naturaleza reversible de los enlaces en los plásticos supramoleculares los hace débiles e inestables, los nuevos materiales tienen la estructura de puentes salinos; es irreversible, a menos que se exponga a electrolitos como los que encuentran en el agua de mar. El descubrimiento clave fue cómo crear estos enlaces cruzados selectivamente irreversibles.
Para entender la parte química, es como cuando intentamos mezclar aceite y agua, los científicos observaron dos líquidos separados, uno era espeso, viscoso y contenía los puentes salinos estructurales entrecruzados, mientras que el otro era acuoso y contenía iones salinos. El plástico final, alquil SP2, se fabricó secando lo que quedaba en la espesa capa líquida viscosa. Es decir, la parte que esta en medio del agua y el aceite.
El desalado resultó ser el paso crítico; sin él, el material seco resultante era un cristal quebradizo, no apto para su uso. Al volver a desalar el plástico introduciéndolo en agua salada, las interacciones se invertían y la estructura del plástico se desestabilizaba en cuestión de horas. Una vez creando un plástico resistente y duradero que puede disolverse en determinadas condiciones, los investigadores comprobaron su calidad.
Los nuevos plásticos no son tóxicos ni inflamables y pueden remodelarse a temperaturas superiores a 120ªC, como otros termoplásticos. Con esto se logró generar plásticos con distintas durezas y resistencias a la tracción, todas ellas comparables o mejores que las de los plásticos convencionales.
Esto significa que el nuevo tipo de plástico puede personalizarse según las necesidades: plásticos resistentes a los arañazos, plásticos similares a la silicona de caucho, plásticos resistentes al peso o plásticos degradables en el océano utilizando polisacáridos que forman puentes salinos, este tipo de plásticos pueden utilizarse en impresión 3D y en aplicaciones médicas o sanitarias.
Por último los investigadores estudiaron la reciclabilidad y biodegradabilidad del nuevo plástico. Tras disolver el nuevo plástico inicial en agua salada, pudieron recuperar el 91% del hexametafosfato y el 82% de la guanidina en forma de polvo, lo que indica que el reciclado es fácil y eficaz. En el suelo, las láminas del nuevo plástico se degradaron completamente en el transcurso de 10 días, suministrando al suelo fósforo y nitrógeno de forma similar a un fertilizante.
Con este nuevo material, se ha creado una nueva familia de plástico que es más fuerte, estable, reciclables, pueden servir para múltiples funciones y, lo que es importante, no generan microplásticos.
