Llegan los plásticos de colores biodegradables y reciclables

Los plásticos son una de las mayores fuentes de contaminación tanto en la tierra como en el agua. Pero un nuevo tipo de plástico de celulosa de colores brillantes puede cambiar esta situación.

Al añadir ácido cítrico y tinta de calamar a un polímero de celulosa, los investigadores crearon una variedad de plásticos de colores estructurales con una resistencia comparable a la de los plásticos tradicionales, pero fabricados con ingredientes naturales biodegradables y fácilmente reciclables con agua. El descubrimiento se publica en la revista ACS Nano.

Muchos plásticos se tiñen con colorantes especializados, lo que dificulta su reciclaje mediante los procesos habituales. Con el tiempo, los tintes pueden desteñirse o filtrarse al medio ambiente, lo que supone un riesgo para la fauna silvestre. Una forma de hacer que estos colorantes sean prácticamente innecesarios podría ser un fenómeno denominado color estructural.

Este fenómeno se produce cuando diminutas estructuras de un material reflejan ciertas longitudes de onda de luz en lugar de una molécula de tinte o pigmento. El color estructural confiere a las plumas de pavo real y a las alas de mariposa sus vibrantes tonos y su deslumbrante brillo, pero ciertos polímeros sintéticos también presentan color estructural.

La hidroxipropilcelulosa (HPC), un derivado de la celulosa que se utiliza a menudo en alimentos y productos farmacéuticos, es un ejemplo de material que puede mostrar color estructural. En forma líquida, brilla en tonos iridiscentes, pero sus propiedades químicas han dificultado históricamente su transformación en un plástico sólido.

Los investigadores Lei Hou, Peiyi Wu y sus colegas querían comprobar si podían perfeccionar la química de la HPC para crear plásticos vibrantes con colores estructurales que funcionaran tan bien como los plásticos derivados del petróleo existentes y fueran respetuosos con el medio ambiente.

ÁCIDO CÍTRICO Y TINTA DE CALAMAR

Los investigadores añadieron ácido cítrico, polvo de tinta de calamar y agua al polímero de HPC, lo que formó enlaces de hidrógeno adicionales dentro del polímero, creando un material firme al secarse al aire a temperatura ambiente. El tono final del material seco dependía de la cantidad de ácido cítrico, por lo que los investigadores pudieron crear versiones en azul, verde, naranja y rojo. La intensidad del color final depende de la cantidad de polvo de tinta de calamar presente.

A continuación, imprimieron en 3D esta formulación líquida en diversas formas que se moldearon en pequeñas estructuras, se formaron en una película delgada y se doblaron suavemente para formar molinetes y grullas de origami.

Gracias a la disolución de los plásticos en agua, el plástico original basado en HPC pudo transformarse en nuevas formas tras secarse de nuevo. El plástico reciclado presentó propiedades mecánicas comparables o superiores a las de la mayoría de los plásticos comerciales de nueva fabricación. Este trabajo proporciona una estrategia eficiente para desarrollar la próxima generación de plásticos sostenibles y sin colorantes, afirman los investigadores.