El plástico del futuro

Los modelos matemáticos utilizados juntan dos piezas de código informático.

Cómo el «plástico perfecto» está a la vuelta de la esquina

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El plástico está tomando impulso gracias a un equipo de investigadores europeos que ha descubierto un nuevo modo de desarrollar este material. Un innovador «recetario» ayudará a los expertos a crear el «plástico perfecto» con propiedades y usos específicos.

Este estudio, presentado en la revista Science, fue financiado parcialmente por el proyecto DYNACOP (Dinámica de los polímeros estructuralmente complejos), que ha obtenido una beca «Redes de Formación Inicial» de las Acciones Marie Curie valorada en casi 3,5 millones de dólares bajo el Séptimo Programa Marco (7PM) de la UE.

A lo largo de la última década, académicos y expertos industriales de Alemania, Países Bajos y Reino Unido han investigado cómo perfeccionar el desarrollo de las «macromoléculas» gigantes que forman los componentes básicos de los plásticos; estas macromoléculas también influyen en las propiedades de los plásticos durante los procesos de fusión, fluidez y formación en su producción.

Los investigadores utilizan los Polietilenos de baja densidad (PEBD) en bandejas y contenedores, piezas de automóvil ligeras, envases reciclables y aparatos eléctricos. Hasta la fecha, los expertos primero han producido un plástico y, después, le han encontrado un uso.Si no era un éxito, intentaban varias «recetas» diferentes para ver la qué funcionaba mejor. Esta última técnica podría ayudar a garantizar que no se hagan agujeros más grandes en los bolsillos de la industria, así como a ahorrar tiempo.

Los modelos matemáticos utilizados juntan dos piezas de código informático. La primera prevé cómo fluirán los polímeros según las conexiones entre las moléculas en forma de cadena de las que están formados. La segunda predice la forma que estas moléculas adoptarán cuando se desarrollen a nivel químico.

El equipo, parte del proyecto Procesamiento de Polímeros a Microescala, utilizaron «polímeros perfectos» generados y sintetizados en el laboratorio para mejorar estos modelos.

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Beneficios para la industria y el medio ambiente

«Todo el mundo utiliza plástico a diario, aunque hasta ahora su producción ha sido de hecho una conjetura», afirma el autor principal, el Dr. Daniel Read de la Escuela de Matemáticas de la Universidad de Leeds, en Reino Unido.

«Este gran paso adelante se traduce en que se pueden crear nuevos plásticos de forma eficaz y con un uso específico en mente, lo que supone beneficios para la industria y el medio ambiente».

Para esta parte, Tom McLeish, antiguo profesor de la Universidad de Leeds y actual profesor-vicerrector de investigación en la Universidad de Durham, que lidera el proyecto de Procesamiento de Polímeros a Microescala, comenta: «Tras pasar años probando diferentes recetas químicas y encontrar solo unos pocos productos utilizables, esta nueva ciencia ofrece a la industria un juego de herramientas para comercializar los nuevos materiales de forma más rápida y eficaz».

El profesor McLeish, que es uno de los autores del informe, indica que los desarrollos en la producción del plástico, que está cambiando de materiales basados en petróleo a materiales sostenibles y renovables, permiten a las partes saltarse la fase de «ensayo y error». Afirma que «al cambiar dos o tres números del código informático, podemos adaptar todas las predicciones a las nuevas fuentes de biopolímeros».

Comentando los resultados del estudio, el Dr. Ian Robinson de Lucite International, y uno de los participantes industriales del proyecto más amplio, declara: «Este es el maravilloso resultado de años de trabajo de un extraordinario equipo. Es un testimonio del fuerte espíritu colaborador de los grupos de investigación de Reino Unido y de las compañías mundiales que están implicadas. Las perspectivas que ofrece este acercamiento son comparables al desciframiento del ácido desoxirribonucleico (ADN) de un plástico».

El proyecto de DYNACOP, dirigido por la Universidad de Leeds de Reino Unido, está tratando de estimular nuestro entendimiento del comportamiento y la dinámica de flujo de las mezclas de fluidos macromoleculares complejos topológicamente y su papel en el procesamiento y las propiedades de las mezclas nanoestructuradas. El consorcio de DYNACOP incluye a expertos de Bélgica, Dinamarca, Alemania, Grecia, Italia, España, Países Bajos y Reino Unido.

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