Convirtiendo savia de pino en plástico "Siempre-Verde"

Las bolsas de plástico son una maldición para la naturaleza. Y no sólo los bolsas, casi todos los plásticos, en verdad. La mayoría están hechos de petróleo, y un trozo de plástico, si se echa a la papelera de reciclaje y acaba en un vertedero, probablemente durará más que la civilización humana

Pero Chuanbing Tang, de la Universidad de Carolina del Sur, está desarrollando nuevos plásticos que son «verdes» de la cuna a la tumba. Dado que los nuevos polímeros que está trabajando a menudo provienen de pinos, abetos y otras coníferas, le está dando resonancia a la palabra «perenne».

En lugar de tomar un barril de petróleo para obtener los materiales originales, el grupo de investigación de Tang comenzó con resinas naturales que se encuentran, en especial, en los árboles de hojas perennes. La colofonia y trementina derivadas de la madera son ricas en hidrocarburos, similares pero no idénticos a algunos componentes del petróleo.

Los materiales básicos ricos en hidrocarburos, ya sea a partir del petróleo o de la resina de árbol, se pueden convertir en diferentes formas de lo que comúnmente se denominan «plásticos» a través de la polimerización. Con los derivados del petróleo, los científicos han invertido más de cien años de investigación en la refinación química de los polímeros involucrados, y su éxito de ese esfuerzo son evidentes en la gama de plásticos que ahora forma parte del lenguaje común, como el plexiglás, el policarbonato y el PVC.

Pero los procesos para el desarrollo de plásticos a partir de fuentes renovables, como la colofonia y trementina, no están tan desarrollados. «Los polímeros renovables adolecen actualmente de un rendimiento inferior en comparación con los derivados de petróleo», dijo Tang.

Su laboratorio es un líder nacional en procurar el cambio en esa situación. Tang acaba de recibir un premio CAREER de la Fundación Nacional para la Ciencia para desarrollar la química de polímeros que ha estado perfeccionando desde que llegó como profesor de química en la universidad de las Artes y las Ciencias de USC en el 2009. El premio de la División de Investigación de Materiales del NSF apoyará el laboratorio de Tang hasta el 2018.

«El objetivo es entender cómo las composiciones macromoleculares y las arquitecturas definen las propiedades de los materiales que fabricamos», dijo Tang. «Si podemos establecer claras relaciones estructura-propiedad, seremos capaces de lograr el tipo de resultados que ahora obtenemos de los polímeros derivados del petróleo.»

Según Tang, las moléculas derivadas de los productos de la madera son objetivos particularmente valiosos. «Son una rica fuente de estructuras cicloalifáticas y aromáticas que dan como resultado buenos materiales después de la polimerización», dijo. «Ellos tienen las rígidas estructuras moleculares y la hidrofobia que los científicos de materiales saben que funcionan bien».

También tienen una ventaja en el final de su ciclo de vida. En virtud de ser un producto directo de la biología, los materiales básicos renovables son familiares para los microbios responsables de la biodegradación. «Generalmente, la mayoría de los plásticos de recursos no renovables no son biodegradables», dijo Tang. «Con un marco de polímeros derivados de fuentes renovables, somos capaces de hacer que los materiales se descompongan más fácilmente en el medio ambiente.»

Junto con el estudiante graduado Wilbon Perry, Tang trabajó con Fuxiang Chu de la Academia China de Silvicultura para preparar el primer análisis amplio de los terpenos, terpenoides y la colofonia, tres componentes de la resina de los árboles (y otros productos naturales también) que son fuentes abundantes de cicloalifáticos y estructuras aromáticas. Publicado como el artículo de portada en la revista Macromolecular Rapid Communications de Wiley en enero de 2013, este adelanto es un prototipo del enfoque único que está encarando Tang para desarrollar polímeros sostenibles desde la más verde de las fuentes.

Esta investigación fue financiada en parte por un premio CAREER de NSF (1252611).

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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