La razón por la que los plásticos se vuelven amarillos

Los conocimientos podrían ayudar a los investigadores a diseñar productos de plástico que duren más tiempo antes de volverse antiestéticos o inutilizables

08.09.2022 - Estados Unidos

Si tienes una consola de videojuegos retro o un viejo rollo de cinta de embalar, habrás visto cómo los plásticos se vuelven amarillos a medida que envejecen. Aunque la causa de este cambio de color se ha atribuido durante mucho tiempo a la formación de moléculas que actúan como colorantes, los cambios químicos reales que se producen siguen sin explicarse. Ahora, unos investigadores que publican un informe en ACS Applied Polymer Materials han identificado las nanoestructuras quirales basadas en la superficie como posibles culpables.

Entender cómo y por qué se degradan los polímeros con el paso del tiempo es clave para diseñar alternativas que puedan evitar estas vías, permitiendo que los productos de plástico tengan una vida útil más larga. En el caso de uno de los plásticos más utilizados, el polietileno, se ha sugerido durante mucho tiempo que la luz ultravioleta (UV) -la misma que nos provoca quemaduras solares- inicia reacciones en la estructura del polímero que provocan el cambio de color amarillo. Sin embargo, aunque se han observado cambios químicos en la espina dorsal del polímero tras la exposición a la luz ultravioleta, esas nuevas estructuras no pueden explicar el amarilleo del polietileno. Una nueva forma de modificar intencionadamente el color y la forma en que los plásticos interactúan con la luz es crear estructuras "supramoleculares" de tamaño nanométrico en sus superficies que afecten a las propiedades de los plásticos de forma controlable. Inspirándose en estas tecnologías basadas en la superficie, Margaret M. Elmer-Dixon, Melissa A. Maurer-Jones y sus colegas querían ver si estas nanoestructuras formadas involuntariamente por la luz ultravioleta podían ser la causa del amarilleo del polietileno.

Los investigadores investigaron primero si las posibles estructuras formadas en las superficies de las películas de polietileno amarillentas interactuaban con la luz polarizada circularmente, un tipo de luz cuyas ondas viajan con una rotación hacia la derecha o hacia la izquierda. La cantidad de luz polarizada circularmente absorbida por la película en estos experimentos cambiaba dependiendo de la orientación de la película, lo que sugiere que el plástico amarilleado contiene nuevas estructuras químicas que son quirales, es decir, que son direccionales y no son idénticas a sus imágenes especulares. Otros experimentos demostraron que la mayor parte de la degradación durante el amarilleo de la película se producía en su superficie. El equipo llegó a la conclusión de que las estructuras químicas quirales en las superficies de las películas de polietileno se forman durante la exposición a la luz ultravioleta y son una causa potencial del color amarillo de los plásticos viejos. Dicen que estos conocimientos podrían ayudar a los investigadores a diseñar productos de plástico que duren más tiempo antes de volverse antiestéticos o inutilizables.

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