Por primera vez, científicos han utilizado luz ultravioleta (UV), una fuente de energía de bajo costo y fácilmente disponible, para sintetizar con éxito materiales poliméricos más sostenibles y reciclables. Liderado por expertos en química verde de la Universidad de Flinders, el desarrollo representa un paso importante en la fabricación de polímeros con alto contenido de azufre como alternativas plásticas más sostenibles utilizando materiales de desecho.
Su artículo, “Making and Unmaking Poly(trisulfides) with Light: Precise Regulation of Radical Concentrations via Pulsed LED Irradiation” (“Fabricación y desfabricación de poli(trisulfuros) con luz: regulación precisa de concentraciones de radicales mediante irradiación LED pulsada”), fue publicado en el Journal of the American Chemical Society.
Ampliando los usos de los polímeros ricos en azufre
Durante la última década, el equipo de la Universidad de Flinders ha demostrado que estos polímeros ricos en azufre, altamente flexibles, pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones de alto valor, desde la remediación de metales pesados en suelos y aguas, hasta la óptica para imágenes infrarrojas e incluso como novedosos agentes antimicrobianos. La investigación más reciente promete hacerlos aún más adaptables y asequibles.
“Demostramos que estos notables nuevos polímeros pueden producirse de maneras más sostenibles, y también reciclarse utilizando fuentes de energía accesibles y de bajo costo, como la luz UV y los LED, además de otros métodos”, afirma el autor principal, el Dr. Thomas Nicholls, becario del Premio de Investigación para Investigadores en Etapa Temprana del Consejo Australiano de Investigación (DECRA), del Colegio de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Flinders.
Usando luz para construir polímeros
En el estudio más reciente, un equipo interdisciplinario de la Universidad de Flinders, la Universidad de Tasmania y la Universidad de Deakin logró producir polímeros ricos en azufre simplemente iluminando con luz ultravioleta (UV) los bloques de construcción monoméricos para unirlos entre sí.
El método recién desarrollado también utilizó LED pulsados (diodos emisores de luz de alta eficiencia energética) para sintetizar el polímero y aumentar sus credenciales verdes.
“Si bien la luz UV rompe los enlaces azufre-azufre en un principio, utilizamos breves destellos de irradiación LED para superar la degradación durante la polimerización”, explica el Dr. Nicholls.
“Esta técnica permitió la síntesis de polímeros de alto peso molecular, lo que les permitió ser utilizados en diversas aplicaciones, como adhesivos reciclables, nuevos fotorresistentes para litografía y recubrimientos anticorrosión.”
Hacia una producción de plásticos más sostenible
La producción mundial de cientos de millones de toneladas de plástico cada año está generando enormes problemas ambientales, con muchos materiales no degradables y el uso de sustancias químicas tóxicas. La energía utilizada en la producción de plásticos no orgánicos también contribuye a la contaminación y al calentamiento global.
El equipo del proyecto de investigación utilizó luz UV, o calentamiento por encima de 150°C, para despolimerizar y reciclar los polímeros, haciendo posible que los bloques de construcción monoméricos puedan ser polimerizados nuevamente y reutilizados.
La coautora Dra. Jasmine Pople señala que el último descubrimiento del equipo permite la síntesis de polímeros de azufre de alto peso molecular simplemente encendiendo y apagando una luz.
“Este enfoque abarca condiciones suaves, seguras y sostenibles, proporcionando un acceso sencillo a los polímeros de azufre”, afirma la Dra. Pople.
Otro autor de la Universidad de Flinders, el Dr. Harshal Patel, señala que la aplicación de luz intermitente a un ritmo constante de 60 destellos por minuto fue “un proyecto emocionante, que explora aún más aplicaciones para la reciclabilidad química de estos polímeros, así como el análisis mecanístico.”
Información tomada de noticias en la sección de “Chemistry / Polymers” en Phys Org.
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