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    Criando plásticos mais ecológicos, resistentes ao calor e transparentes

    Resumo gráfico. Crédito:Jornal da Sociedade Americana de Química (2022). DOI:10.1021/jacs.2c02569

    Pesquisadores no Japão desenvolveram uma nova técnica para criar polímeros. Espera-se que essa descoberta leve ao desenvolvimento de plásticos mais ecológicos, resistentes ao calor e transparentes.
    Pesquisas anteriores, como a realizada pelo grupo do Prêmio Nobel Giulio Natta na década de 1960, criaram polímeros usando uma técnica chamada polimerização catiônica assimétrica. No entanto, seu grupo não conseguiu controlar o peso molecular. O controle do peso molecular dos polímeros, especialmente aqueles usados ​​na engenharia de plásticos, é importante porque afeta muitas das propriedades dos plásticos. Polímeros de fluxo mais rígido e alto peso molecular oferecem o melhor desempenho, pois são mais resistentes e resistentes a danos químicos e ambientais.

    Um grupo que inclui o professor Mineto Uchiyama e o professor Masami Kamigaito da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade de Nagoya e o professor Kotaro Sato do Instituto de Tecnologia de Tóquio sintetizaram com sucesso polímeros opticamente ativos com peso molecular controlado. Para desenvolver a técnica de combinação de polimerização catiônica viva assimétrica, eles combinaram duas técnicas existentes:sua "polimerização catiônica viva" e a "polimerização catiônica assimétrica" ​​de Natta. Essa nova técnica cria polímeros com peso molecular controlado e alta atividade óptica que podem ser controlados quimicamente. Suas descobertas são relatadas no Journal of the American Chemical Society .

    Os monômeros são os blocos de construção dos polímeros e vêm de várias fontes. Para testar a nova técnica, o grupo começou com o benzofurano, que pode ser derivado de recursos naturais e é um precursor do polímero polibenzofurano. O benzofurano forma polímeros rígidos com alta temperatura de transição vítrea e alta transparência. Também é quimicamente reciclável. Sua alta temperatura de transição vítrea significa que o polímero mantém sua forma dura, mesmo em temperaturas extremas. Portanto, o benzofurano é útil para a criação de termoplásticos transparentes sustentáveis.

    Como explica o professor Uchiyama, "Nosso novo método de polimerização pode controlar tanto a quiralidade quanto o peso molecular do polibenzofurano, levando a materiais poliméricos opticamente ativos exclusivos com estruturas altamente controladas. Espera-se que esta pesquisa leve não apenas ao desenvolvimento de novas reações de polimerização de precisão mas também para o desenvolvimento de novos materiais poliméricos funcionais. Como o polibenzofurano tem as propriedades de um plástico altamente resistente ao calor, espera-se que se torne um novo material como uma resina resistente ao calor com atividade óptica."

    Além disso, Uchiyama vê vários usos para o composto. “O polibenzofurano tem uma estrutura semelhante ao poliestireno, que é um dos principais plásticos utilizados diariamente para diversos produtos, como embalagens plásticas, estojos e embalagens”, diz. "Embora o polibenzofurano não seja usado como um plástico disponível comercialmente, ele tem uma estrutura molecular mais rígida e uma temperatura de transição vítrea mais alta do que o poliestireno. Vemos que ele está sendo usado como um novo plástico com boas propriedades térmicas. Além disso, suas propriedades ópticas únicas podem fornecer funcionalidades." + Explorar mais

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