El plástico se ha convertido en un elemento permanente de la vida moderna, y ese es precisamente el problema. Diseñado para la comodidad, obstruye los océanos, asfixia la vida marina y permanece en los ecosistemas durante siglos. Incluso al descomponerse, a menudo se convierte en microplásticos que se infiltran en las cadenas alimentarias. A pesar de esfuerzos como el reciclaje, las prohibiciones y las alternativas biodegradables, la contaminación por microplásticos sigue siendo un desafío abrumador.
Pero los científicos podrían haber descubierto un nuevo enfoque prometedor: un tipo de plástico que no se adhiere. Un estudio publicado en Science presenta los “plásticos supramoleculares”, materiales que se disuelven de forma segura en agua salada. Estos plásticos son resistentes, versátiles y están diseñados para desaparecer al exponerse al océano. Este material podría ayudar a abordar uno de los problemas ambientales más persistentes del mundo.
“Con este nuevo material, hemos creado una nueva familia de plásticos que son fuertes, estables, reciclables, pueden cumplir múltiples funciones y, lo que es más importante, no generan microplásticos”, dijo Takuzo Aida del Centro RIKEN para la Ciencia de la Materia Emergente.
Fabricar plástico biodegradable
Este nuevo plástico se fabrica con dos componentes clave. El primero, el hexametafosfato de sodio, se usa comúnmente en productos alimenticios y agentes de limpieza. El segundo, el sulfato de guanidinio, es un compuesto a base de sal. Al mezclarlos en agua, crean una red densa e interconectada, unida por fuerzas moleculares llamadas “puentes salinos“. Una vez formada esta red, se puede secar y moldear para crear películas de plástico, moldes o incluso objetos complejos impresos en 3D.
Estos plásticos se fabrican a partir de dos componentes sorprendentemente comunes: el hexametafosfato de sodio, presente en alimentos y detergentes, y el sulfato de guanidinio, un compuesto salino. Al disolverse en agua, forman una densa red molecular unida por puentes salinos. Una vez seco, el material puede moldearse en películas, contenedores o incluso en formas impresas en 3D.
Aquí está la magia: en agua salada, esos enlaces moleculares se rompen. La red se desintegra de nuevo en sus componentes básicos inofensivos: sustancias que las bacterias marinas pueden digerir. En las pruebas, las películas delgadas se disolvieron en horas; los fragmentos más gruesos en tan solo unos días.
A diferencia de muchos plásticos biodegradables, que solo se descomponen en condiciones industriales o tras una exposición prolongada al calor, este plástico responde al mismo entorno en el que es más probable que termine: el océano. Incluso fuera del mar, está diseñado para descomponerse gradualmente, lo que garantiza que no contribuya a la generación de residuos a largo plazo. Al enterrarse, por ejemplo, se descompone de forma natural en compuestos orgánicos, a diferencia de los plásticos convencionales. Además, el nuevo material no es tóxico ni inflamable (lo que significa que no emite CO2) y puede remodelarse a temperaturas superiores a 120°C como otros termoplásticos.
Material de buena calidad
Los plásticos no sólo son ecológicos sino que también son fuertes y versátiles.
“Si bien se pensaba que la naturaleza reversible de los enlaces en los plásticos supramoleculares los hacía débiles e inestables, nuestros nuevos materiales son todo lo contrario”, afirmó Aida.
Las pruebas demostraron que su rendimiento es tan bueno como el de muchos plásticos tradicionales, con la durabilidad necesaria para resistir el calor y la presión. Su capacidad de reutilización o reciclaje también lo distingue. Los investigadores demostraron un proceso para disolver y recuperar sus componentes clave, que puede utilizarse para crear nuevos plásticos. Este enfoque convierte al material en un candidato ideal para impulsar una economía circular, donde se minimizan los residuos y los materiales se reutilizan continuamente.
El potencial de este tipo de plástico es enorme. Además de la impresión 3D y los materiales médicos, artículos cotidianos como envases de alimentos y contenedores de un solo uso, por no mencionar las bolsas de plástico más grandes, podrían fabricarse con él.
Si bien la ciencia que sustenta los plásticos supramoleculares es, como mínimo, innovadora, generalizar su uso requerirá tiempo e inversión. Los sistemas de fabricación deben adaptarse para su producción comercial, y las industrias que dependen de los plásticos tradicionales deberán comprender su valor. Los costos y la durabilidad en condiciones extremas requerirán más pruebas, y los responsables políticos deben intervenir para fomentar su adopción.
Aun así, el descubrimiento representa un cambio importante en la forma de concebir y diseñar los plásticos. Al crear materiales útiles durante un tiempo limitado y que luego desaparezcan sin causar daños, los científicos están replanteando la naturaleza misma de los residuos.
Fuente: ZME Science.
