Cientistas de polímeros da Universidade de Groningen e NHL Stenden University of Applied Sciences, ambos na Holanda, desenvolveram uma membrana polimérica de ácido málico de base biológica. É uma membrana de resina epóxi de vitrímero superanfifílica que pode ser usada para separar água e óleo. Esta membrana é totalmente reciclável. Quando os poros são bloqueados por incrustações, pode ser despolimerizado, limpos e, posteriormente, pressionados em uma nova membrana. Um artigo descrevendo a criação desta membrana foi publicado na revista. Materiais avançados em 7 de março, 2021.

Como você limpa um derramamento de óleo na água? Este é um grande desafio. Membranas superanfifílicas, que "ama" óleo e água, são uma solução promissora, mas ainda não muito prática. Essas membranas muitas vezes não são robustas o suficiente para uso fora do ambiente de laboratório e os poros da membrana podem entupir como resultado de incrustação por algas e areia. Chongnan Ye e Katja Loos da Universidade de Groningen e Vincent Voet e Rudy Folkersma da NHL Stenden usaram um tipo relativamente novo de polímero para criar uma membrana que é forte e fácil de reciclar.

Rede dinâmica

Nos últimos anos, os pesquisadores de ambos os institutos uniram forças para investigar plásticos vitrimer, materiais poliméricos que possuem as propriedades mecânicas e resistência química de um plástico termofixo. Contudo, plásticos vitrimer também podem se comportar como um termoplástico, uma vez que podem ser despolimerizados e reutilizados. Isso significa que um plástico vitrimer tem todas as qualidades para fazer uma boa membrana para remediação de derramamento de óleo. "Além disso, era feito de ácido málico, um monômero natural, "adiciona Loos.

"Os polímeros no vitrímero são reticulados de maneira reversível, "explica Voet." Eles formam uma rede dinâmica, que permite a reciclagem da membrana. "O vitrímero é produzido por meio de polimerização de abertura de anel catalisada por base entre ácido málico de base biológica puro e modificado com epóxi. Os polímeros são transformados em um pó por moagem de bolas e transformados em uma membrana porosa através do processo de sinterização.

A água e o óleo se espalharão na membrana superanfifílica resultante. Em um derramamento de óleo, muito mais água está presente do que óleo, o que significa que a membrana é coberta por água que pode então passar pelos poros. Voet:"A película de água na superfície da membrana mantém o óleo fora dos poros, de modo que é separado da água."

A membrana é firme o suficiente para filtrar o óleo da água. Quando a areia e as algas obstruem os poros, a membrana pode ser despolimerizada e recriada a partir dos blocos de construção após a remoção dos poluentes. "Testamos isso em uma escala de laboratório de alguns centímetros quadrados, "diz Loos." E estamos confiantes de que nossos métodos são escaláveis, tanto para a síntese do polímero quanto para a produção e reciclagem da membrana. "Os cientistas esperam que um parceiro industrial continue o desenvolvimento.

A criação desta nova membrana para remediação de derramamento de óleo mostra o poder da cooperação entre uma universidade de pesquisa e uma universidade aplicada. "Um tempo atrás, decidimos que os grupos de polímero nos dois institutos deveriam se tornar um, compartilhando alunos, pessoal e instalações. Recentemente, iniciamos o primeiro grupo de pesquisa híbrida na Holanda, "explica Loos. Isso torna mais fácil encontrar aplicativos para materiais recém-projetados. Voet acrescenta, "Os químicos de polímeros se esforçam para vincular estruturas moleculares a propriedades e aplicações de materiais. Nossa equipe de pesquisa de híbridos tem experiência para fazer exatamente isso."