A sociedade moderna depende de polímeros, como polipropileno ou plástico de polietileno, para uma ampla gama de aplicações, de recipientes para alimentos a peças de automóveis e dispositivos médicos. Contudo, como pessoas, idade dos polímeros, e quando eles fazem, os materiais ficam propensos a rachar ou quebrar. Agora, pesquisadores relatando em ACS Central Science desenvolveram um método para visualizar variações em polímeros que surgem com a idade.

Aquecer, luz solar, o oxigênio e a umidade podem causar a degradação dos polímeros com o tempo. Nos estágios iniciais, quebra de cadeias de polímero, produzindo grupos funcionais, como grupos hidroxila, e a geração de radicais livres que aceleram o processo de envelhecimento. Os cientistas desenvolveram métodos para estudar os sinais mais avançados de envelhecimento do polímero, mas essas técnicas não fornecem uma imagem 3D microscópica, e a maioria não é sensível o suficiente para detectar o envelhecimento precoce. Rui Tian, Chao Lu e seus colegas queriam encontrar uma maneira de visualizar o processo de envelhecimento de polímeros de polipropileno e polietileno em 3-D. Essa técnica pode ser usada para detectar polímeros antigos para que possam ser reparados ou substituídos por novas peças antes de falharem.

Os pesquisadores basearam seu método em um corante fluorescente disponível comercialmente, chamado DBPA, que podem se ligar especificamente a grupos hidroxila em polímeros à medida que as cadeias se rompem. A equipe aqueceu uma folha fina de polipropileno ou polietileno a 140 F e, em seguida, embebeu o plástico em uma solução de DPBA para tingir os locais envelhecidos com grupos hidroxila. Quando os pesquisadores observaram as folhas sob um microscópio confocal, eles descobriram que os sítios envelhecidos nos polímeros - conforme revelado pelos grupos hidroxila marcados com fluorescência - ficaram mais profundos, mais ampla e mais frequente com o tempo. O método detectou envelhecimento mais rápido do polímero quando as folhas foram expostas a temperaturas mais altas. Para o conhecimento dos pesquisadores, a técnica fluorescente é a primeira que pode monitorar com sensibilidade o envelhecimento do polímero em 3-D, que ajudará na identificação de polímeros em deterioração nos estágios iniciais.