p Cientistas da Universidade de Groningen (Holanda) e da Universidade de Ciência e Tecnologia da China Oriental (ECUST) em Xangai produziram diferentes polímeros a partir do ácido lipóico, uma molécula natural. Esses polímeros são facilmente despolimerizados em condições suaves. Cerca de 87% dos monômeros podem ser recuperados em sua forma pura e reutilizados para fazer novos polímeros de qualidade virgem. Crédito:Qi Zhang, Universidade de Groningen
p Os plásticos estão entre os materiais de maior sucesso dos tempos modernos. Contudo, eles também criam um grande problema de resíduos. Cientistas da Universidade de Groningen (Holanda) e da Universidade de Ciência e Tecnologia da China Oriental (ECUST) em Xangai produziram diferentes polímeros a partir do ácido lipóico, uma molécula natural. Esses polímeros são facilmente despolimerizados em condições suaves. Cerca de 87% dos monômeros podem ser recuperados em sua forma pura e reutilizados para fazer novos polímeros de qualidade virgem. O processo é descrito em artigo publicado na revista.
Matéria em 4 de fevereiro. p Um problema com a reciclagem de plásticos é que geralmente resulta em um produto de qualidade inferior. Os melhores resultados são obtidos por reciclagem química, em que os polímeros são decompostos em monômeros. Contudo, esta despolimerização é frequentemente muito difícil de conseguir. No Centro de Pesquisa Conjunta de Cientistas do Prêmio Nobel de Feringa, uma colaboração entre a Universidade de Groningen e ECUST, os cientistas desenvolveram um polímero que pode ser criado e totalmente despolimerizado em condições moderadas.
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Bloco de construção perfeito
p “Encontramos uma maneira de produzir polímeros a partir da molécula natural do ácido lipóico de forma muito controlada, "explica Ben Feringa, Professor de Química Orgânica da Universidade de Groningen. "É uma bela molécula e um bloco de construção perfeito que foi criado pela natureza." A molécula tem uma estrutura em anel que inclui uma ligação enxofre-enxofre. Quando esse vínculo for quebrado, os átomos de enxofre podem reagir com os de outro monômero. "Este processo era conhecido antes, mas conseguimos encontrar uma maneira de controlá-lo e criar polímeros longos. "
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Material elástico
p A molécula também possui um grupo carboxila, que reage prontamente com os íons metálicos. Estes podem reticular os polímeros, o que resulta em um material elástico. Ao dissolver a molécula em água com hidróxido de sódio e, em seguida, evaporar a água, um filme de polímero mais firme é produzido por meio de ligações iônicas. Como a polimerização é obtida por meio de ligações reversíveis, o material também é autocurativo, explica Feringa:"Quando é cortado, você pode simplesmente pressionar as pontas uma da outra e elas se reconectarão em alguns minutos. "
p Dr. Qi Zhang, primeiro autor do artigo em Matéria . Crédito:Qi Zhang, Universidade de Groningen
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Polimerização reversível
p A maior parte do trabalho no artigo de Materiais foi realizada por Qi Zhang, primeiro como um Ph.D. estudante na ECUST em Xangai e posteriormente como pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Groningen. "O ácido lipóico é uma pequena molécula natural com uma estrutura elegante, ' ele diz. 'Não tivemos que fazer nenhum redesenho tedioso do monômero para alcançar uma polimerização totalmente reversível. "Simplesmente expor os polímeros ao hidróxido de sódio dissolve os polímeros em monômeros." Adicionando um pouco de ácido, os monômeros precipitam e podem ser recuperados. A qualidade desses monômeros reciclados é idêntica à do material original. "
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Reciclagem sem perda de qualidade
p "Nossos experimentos mostram o que é possível com esses monômeros, "acrescenta Feringa." Podemos até reciclar o material em monômeros várias vezes, sem perda de qualidade. "No entanto, as aplicações industriais desse novo polímero ainda estão muito distantes. Feringa diz, "Esta é uma prova de princípio. Estamos conduzindo experimentos agora para criar polímeros com novas funcionalidades e para entender melhor os processos de polimerização e despolimerização." Além disso, embora 87 por cento dos monômeros já possam ser recuperados, os cientistas querem chegar o mais perto possível de cem por cento. "Nossos experimentos mostram que podemos produzir, de uma forma controlada, duro e macio, polímeros elásticos que podem ser totalmente despolimerizados, "Feringa resume." Esta molécula é realmente muito promissora. "