p Um polímero que se autodestrói? Embora uma ideia fictícia, agora existem novos polímeros que são robustos o suficiente para transportar pacotes ou sensores em território hostil e vaporizar imediatamente após o término de uma missão militar. O material foi transformado em um planador de asas rígidas e um tecido de pára-quedas parecido com náilon para lançamento no ar em distâncias de 160 quilômetros ou mais. Também pode ser usado algum dia em materiais de construção ou sensores ambientais. p Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Exposição Nacional do Outono de 2019 da American Chemical Society (ACS).

p "Este não é o tipo de coisa que se degrada lentamente ao longo de um ano, como os plásticos biodegradáveis ​​com os quais os consumidores podem estar familiarizados, "diz Paul Kohl, Ph.D., cuja equipe desenvolveu o material. "Este polímero desaparece em um instante quando você pressiona um botão para ativar um mecanismo interno ou quando o sol o atinge." Os polímeros desaparecidos foram desenvolvidos para o Departamento de Defesa, que está interessada em implantar sensores eletrônicos e veículos de entrega que não deixem rastros de sua existência após o uso, evitando assim a descoberta e aliviando a necessidade de recuperação do dispositivo.

p A chave para fazer um polímero desaparecer, ou se separar, é a "temperatura de teto". Abaixo da temperatura do teto, uma configuração de polímero é favorecida, mas acima dessa temperatura, o polímero se fragmentará em seus monômeros componentes. Polímeros comuns, como poliestireno, têm uma temperatura máxima acima da temperatura ambiente e são muito estáveis. E mesmo quando são aquecidos acima de sua temperatura máxima, alguns desses materiais podem levar muito tempo para se decompor. Por exemplo, milhares de ligações químicas ligam todos os monômeros juntos em poliestireno, e todas essas ligações devem ser quebradas para que os materiais se decomponham. Mas com polímeros de baixa temperatura de teto, como os cíclicos que Kohl está usando, apenas um vínculo precisa ser quebrado, e então todos os outros laços se desfazem, então a despolimerização acontece rapidamente. O processo pode ser iniciado por um pico de temperatura de uma fonte externa ou incorporada, ou por um catalisador sensível à luz.

p Por muitos anos, pesquisadores tentaram fazer esses polímeros, mas não tiveram sucesso devido à instabilidade dos materiais à temperatura ambiente. O grupo de pesquisa de Kohl no Instituto de Tecnologia da Geórgia descobriu que eles poderiam superar esse problema se tivessem o cuidado de remover todas as impurezas formadas durante a síntese. Além disso, eles encontraram uma série de aldeídos, incluindo ftalaldeído, que prontamente formam polímeros cíclicos. Depois de terem otimizado a síntese deste polímero, eles se concentraram em maneiras de fazê-lo desaparecer.

p Para fazer isso, os pesquisadores incorporaram ao polímero um aditivo fotossensível, que absorve a luz e catalisa a despolimerização. "Inicialmente, nós o tornamos fotossensível apenas à luz ultravioleta para que pudéssemos fazer as peças em uma sala bem iluminada com iluminação fluorescente, e estava tudo bem; era estável, "Kohl diz. Mas quando o polímero foi colocado do lado de fora, a exposição à luz solar o vaporizou (ou o reverteu em um líquido, em alguns casos). Um veículo implantado à noite iria, Portanto, desaparece com o nascer do sol.

p Desde então, o grupo de Kohl descobriu novos aditivos que podem desencadear a despolimerização em diferentes comprimentos de onda de luz visível, para que o polímero possa se decompor em ambientes fechados. "Temos polímeros projetados para aplicações em que você entra na sala, voce acende a luz, e a coisa desaparece, "Kohl diz.

p O grupo também determinou como interromper a despolimerização. "Temos uma maneira de atrasar a despolimerização por um período específico de tempo - uma hora, duas horas, três horas, "ele diz." Você iria mantê-lo no escuro até que fosse usá-lo, mas então você o implantaria durante o dia, e você teria três horas antes de se decompor. "A equipe considerou métodos químicos para iniciar o processo de decomposição, também. Além disso, eles estão testando vários copolímeros que podem ser adicionados ao ftalaldeído para alterar as propriedades do material sem alterar sua capacidade de desaparecer.

p Kohl diz que esse material semelhante a "James Bond" já está sendo incorporado em dispositivos militares por outros pesquisadores. Mas ele também vê o potencial dos materiais para aplicações não militares. Por exemplo, os pesquisadores fizeram um epóxi para um adesivo temporário que poderia ser usado em materiais de construção. Eles também imaginam que o material poderia ser usado como sensores para monitoramento ambiental. Assim que os sensores terminam de coletar dados, não há risco de sujar o meio ambiente, pois eles podem ser acionados para vaporizar. O material também pode ser usado para veículos de entrega em áreas remotas onde a recuperação é difícil.