La Universidad de Hokkaido descubre un nuevo camino hacia los polímeros vegetales reciclables

Sapporo, Japón – Investigadores de la Universidad de Hokkaido han dado un importante paso adelante en la búsqueda de crear plásticos reciclables y estables a partir de materiales vegetales. Este es un requisito básico para reducir la carga de la contaminación plástica en el medio ambiente. Han desarrollado un método conveniente y versátil para fabricar una variedad de polímeros a partir de productos químicos derivados de la celulosa vegetal. Lo más importante es que estos polímeros se pueden reciclar por completo. El método fue publicado en la revista. Mensajes de macros de SCA.

La celulosa es uno de los componentes más abundantes de la biomasa de origen vegetal y es una parte esencial de las resistentes paredes celulares que rodean todas las células vegetales. Se puede obtener fácilmente a partir de desechos vegetales, como paja y aserrín, y por lo tanto su uso como materia prima para la fabricación de polímeros no debería reducir la disponibilidad de tierras agrícolas para la producción de alimentos. La celulosa es un polímero polisacárido de cadena larga, lo que significa que está compuesta de múltiples grupos de azúcar, específicamente glucosa, unidos entre sí por enlaces químicos.

Para fabricar los nuevos polímeros, el equipo de Hokkaido utilizó dos pequeñas moléculas disponibles comercialmente, levoglucosinona (LGO) y dihidroglucosinona (serina), elaboradas a partir de celulosa. Han desarrollado nuevos procesos químicos para convertir LGO y Cyrene en una variedad de polímeros de polisacáridos no naturales. La diversidad de la composición química exacta de los polímeros proporciona la capacidad de generar diferentes materiales para una variedad de aplicaciones posibles.

«Nuestros mayores desafíos fueron controlar la reacción de polimerización que une las moléculas de monómero más pequeñas y obtener materiales de polisacáridos lo suficientemente estables para aplicaciones comunes con el potencial de descomponerse y reciclarse en condiciones químicas específicas», dice el profesor asociado Feng Li. Autor correspondiente.

Lee añade que la mayor sorpresa durante la investigación fue la alta transparencia de las películas de polímeros que crearon, lo que puede ser crucial para el tipo de aplicaciones especializadas para las que estos polímeros parecen más adecuados. «Debido a que los materiales son tan rígidos, puede ser difícil usarlos como plásticos flexibles, como bolsas de plástico, por lo que espero que sean más adecuados para materiales de alto rendimiento para aplicaciones ópticas, electrónicas y biomédicas», dijo el profesor Toshifumi Satoh, el otro autor correspondiente, añade.

Otros grupos de investigación de todo el mundo también están explorando la posibilidad de fabricar polímeros que sustituyan al plástico a partir de plantas, y algunos de estos “bioplásticos” ya están disponibles comercialmente, pero el grupo de Satoh ha añadido una nueva e importante oportunidad a este campo en rápido desarrollo.

El equipo ahora planea explorar más posibilidades, pero las posibles diferencias estructurales son tan numerosas que quieren unir fuerzas con especialistas en química computacional, inteligencia artificial y síntesis automatizada para explorar opciones.

«Esperamos que este trabajo conduzca al desarrollo de una amplia gama de polímeros de polisacáridos no naturales útiles para que formen parte de una síntesis sostenible de circuito cerrado a partir de biomasa con reciclaje eficiente», concluye Lee.