Científicos desarrollan un nuevo método para reforzar los productos de PVC
Un nuevo método podría reducir la contaminación por microplásticos
Los investigadores han desarrollado una forma de hacer que un tipo de material plástico sea más duradero y menos propenso a desprender microplásticos peligrosos. El estudio identificó una forma segura de añadir aditivos químicos al cloruro de polivinilo (PVC). El PVC, que se encuentra en todo tipo de materiales, desde juguetes hasta materiales de construcción y envases médicos, ocupa actualmente el tercer lugar entre los plásticos más utilizados en todo el mundo. A pesar de su uso generalizado, el PVC puro es quebradizo y sensible al calor, y los fabricantes sólo pueden utilizarlo tras estabilizar sus propiedades con otras sustancias químicas.
Sin embargo, estos aditivos, o plastificantes, son sólo una solución a corto plazo para estabilizar el PVC. Con el tiempo, los plastificantes se filtran de los plásticos, lo que permite que el material se deteriore y se convierta en sustancias orgánicas y microplásticos potencialmente peligrosos. Ahora, un equipo dirigido por Christo Sevov, investigador principal del estudio y profesor asociado de química y bioquímica en la Universidad Estatal de Ohio, ha descubierto que el uso de la electricidad para fijar permanentemente esos aditivos químicos puede evitar esas reacciones no deseadas.
"En lugar de mezclar esos productos químicos, nuestro método consiste en unir químicamente el compuesto plastificante directamente al PVC injertándolo en la espina dorsal del polímero", explica Sevov.
Alterar las moléculas de PVC de este modo permite hacerlas más duraderas y resistentes a los cambios químicos, lo que a la larga da lugar a materiales con propiedades más robustas.
"Este es uno de los pocos ejemplos que tenemos en los que exista tanto control sobre la modificación de las propiedades del PVC", explica Sevov. "Es el primer paso para modificar de forma controlable el PVC y darle las propiedades que nos interesan, ya sean duras, elásticas o blandas".
El equipo se topó con algunos problemas; las modificaciones sintéticas de polímeros suelen fallar porque las reacciones se desarrollaron originalmente para análogos de moléculas pequeñas, no para análogos de moléculas grandes como el PVC puro. Para solucionarlo, los investigadores optimizaron el catalizador que utilizaban en su proceso y, mediante ensayo y error, lograron superar los problemas que surgen al editar moléculas grandes.
Además de suponer un avance en la química orgánica, el trabajo del equipo también tiene implicaciones para el medio ambiente, ya que poner un tope a la rapidez con que se degradan los plásticos puede contribuir en gran medida a frenar la liberación de microplásticos -pequeños trozos de residuos plásticos- en nuestro entorno.
Los científicos saben que estas partículas, que contaminan el aire, el agua y los alimentos, son nocivas tanto para los seres humanos como para la fauna. Es probable que una persona media ingiera entre 78.000 y 211.000 de estas partículas al año.
Pero a medida que los expertos empiezan a comprender el impacto a largo plazo de los microplásticos en la Tierra, los químicos orgánicos se apresuran a encontrar formas de eliminarlos progresivamente de la vida cotidiana, explica Sevov.
"Muchos químicos están reorientando sus esfuerzos hacia el estudio de las grandes moléculas y el desarrollo de nuevos métodos químicos para reciclar y modificar polímeros conocidos", explica. Por ejemplo, intentar reciclar productos de PVC puede provocar una mayor degradación del material debido a las altas temperaturas que se necesitan para convertir el plástico en otra cosa, por lo que el proceso no es muy eficiente.
Pero con el método de Sevov, "se puede reutilizar el material muchas, muchas más veces antes de que empiece a deshacerse, lo que mejora su vida útil y su reutilización", afirma.
En el futuro, un mayor control sobre qué materiales serán seguros para los consumidores llegará una vez que los esfuerzos para solucionar las fugas de PVC puedan ampliarse de forma fiable, algo que el estudio subraya que, de momento, es posible sólo con su método.
"No hay una forma mejor de hacer esto a la escala que se necesitaría para la modificación comercial del PVC, porque es un proceso inmenso", afirma Sevov. "Todavía hay mucho con lo que jugar antes de resolver la situación de los microplásticos, aunque ahora hemos sentado las bases de cómo hacerlo".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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