Se você possui um console de jogos retrô ou tem um velho rolo de fita adesiva, viu como os plásticos ficam amarelos à medida que envelhecem. Embora a causa dessa mudança de cor tenha sido atribuída há muito tempo à formação de moléculas que atuam como corantes, as mudanças químicas reais que ocorrem permanecem inexplicadas. Agora, pesquisadores relatam em ACS Applied Polymer Materials identificaram nanoestruturas quirais baseadas em superfície como o potencial culpado.
Compreender como e por que os polímeros se degradam com a idade é fundamental para projetar alternativas que possam evitar esses caminhos, permitindo que os produtos plásticos tenham uma vida útil mais longa. Para um dos plásticos mais usados, o polietileno, há muito se sugere que a luz ultravioleta (UV) – a mesma luz que nos dá queimaduras solares – inicia reações na espinha dorsal da estrutura do polímero que causam a mudança de cor amarela.

No entanto, embora tenham sido observadas alterações químicas na estrutura polimérica do polietileno após a exposição à luz UV, essas novas estruturas não podem explicar o amarelecimento do polietileno. Uma maneira emergente de modificar intencionalmente a cor e as maneiras como os plásticos interagem com a luz é criar estruturas "supramoleculares" de tamanho nanométrico em suas superfícies que afetam as propriedades dos plásticos de maneira controlável.

Inspirados por essas tecnologias de superfície, Margaret M. Elmer-Dixon, Melissa A. Maurer-Jones e colegas queriam ver se essas nanoestruturas formadas involuntariamente pela luz UV poderiam ser a causa do amarelecimento do polietileno.

Os pesquisadores primeiro investigaram se as estruturas potenciais formadas nas superfícies dos filmes de polietileno amarelados interagiam com a luz polarizada circularmente, um tipo de luz cujas ondas viajam com rotação para a direita ou para a esquerda.

A quantidade de luz circularmente polarizada absorvida pelo filme nesses experimentos mudou dependendo da orientação do filme, sugerindo que o plástico amarelado contém novas estruturas químicas que são quirais, ou seja, são direcionais e não são idênticas às suas imagens espelhadas. Experimentos adicionais mostraram que a maior parte da degradação durante o amarelecimento do filme ocorreu na superfície dos filmes.

A equipe concluiu que as estruturas químicas quirais nas superfícies dos filmes de polietileno são formadas durante a exposição à luz UV e são uma causa potencial para a cor amarela dos plásticos antigos. Eles dizem que esses insights podem ajudar os pesquisadores a projetar produtos plásticos que duram mais antes de se tornarem feios ou inutilizáveis. + Explorar mais

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