CIENCIA
El plástico más resistente al calor se consigue a partir de biomasa
Estrategia de desarrollo para películas de PBI y PBI / PA derivadas de celulosa que tienen una termorresistencia y un retardo de cuadro ultraaltos. - JAIST
La investigación y desarrollo de plásticos derivados de la biomasa ha deparado el desarrollo del compuesto de este tipo más resistente al calor, un reto en sí mismo para este tipo de producto sostenible.
El trabajo colaborativo entre JAIST y U-Tokyo ha desarrollado con éxito la conversión biotecnológica blanca de la biomasa celulósica en los polímeros aromáticos que tienen la termodegradación más alta de todos los plásticos registrados hasta ahora. Los resultados se publican en Advanced Sustainable Systems.
El desarrollo de nuevos materiales energéticamente eficientes utilizando biomasa es una frontera para establecer un medio ambiente sostenible. Para los autores del nuevo estudio, los plásticos ligeros por naturaleza producidos a partir de biomasa renovable son requisitos previos para desarrollar una economía circular.
Sin embargo, los bioplásticos actualmente disponibles son en su mayoría alifáticos (por ejemplo, PLA, PHA, PA11, etc.) y, por lo tanto, tienen una termoestabilidad deficiente, lo que restringe sus aplicaciones posteriores. Los polímeros aromáticos basados en la cadena principal se consideran ampliamente por su alta resistencia al calor (por ejemplo, Zylon, Celazole, Kapton, etc.), pero el desarrollo de monómeros heterocíclicos aromáticos a partir de biomasa es raro debido a la dificultad para controlar su estructura.
Dos moléculas aromáticas específicas, el ácido 3-amino-4-hidroxibenzoico (AHBA) y el ácido 4-aminobenzoico (ABA) fueron producidos a partir de pulpa kraft, una materia prima celulósica no comestible por el profesor Ohnishi y su equipo de investigación en U-Tokio. Los microorganismos recombinantes mejoraron la productividad de los monómeros aromáticos de forma selectiva e inhibieron la formación de los productos secundarios.
El profesor Kaneko y su equipo de investigación en JAIST han convertido químicamente AHBA en ácido 3,4-diaminobenzoico (DABA); que posteriormente se polimerizó en poli (2,5-benzimidazol) (ABPBI) mediante policondensación y se procesó en una película termorresistente. Además, la incorporación de una cantidad muy pequeña de ABA con DABA aumenta drásticamente la resistencia al calor del copolímero resultante y los atributos de la película procesada al plástico termoestable más alto registrado.
El plástico orgánico de termoestabilidad superior (más de 740 grados Celsius) se desarrolló a partir de materias primas de biomasa no comestible sin utilizar cargas inorgánicas pesadas y, por lo tanto, de naturaleza liviana.