De nombreux matériaux courants ne sont pas durables. Certains sont nocifs pour les plantes ou les animaux, d'autres contiennent des éléments rares qui ne seront pas toujours aussi facilement disponibles qu'ils le sont aujourd'hui. Un grand espoir pour l'avenir est d'obtenir différentes propriétés matérielles en utilisant de nouvelles molécules organiques. Matériaux organiques hautes performances ne contenant que des éléments communs tels que le carbone, l'hydrogène ou l'oxygène pourraient résoudre notre problème de ressources, mais leur préparation est généralement tout sauf respectueuse de l'environnement. Souvent, des substances très toxiques sont utilisées lors de la synthèse de tels matériaux, même si le produit final lui-même n'est pas toxique.

À la TU Wien, une approche différente est adoptée :dans le groupe de recherche sur les matériaux organiques à hautes performances, dirigé par le professeur Miriam Unterlass à la Faculté de chimie technique de la TU Wien, une méthode de synthèse complètement différente est employée. Au lieu d'additifs toxiques, seule l'eau chaude est utilisée. Une percée décisive a maintenant été réalisée :deux classes importantes de polymères pourraient être générées à l'aide du nouveau procédé, une étape importante vers l'application industrielle de la nouvelle méthode. Les résultats ont été publiés dans la célèbre revue Angewandte Chemie .

Haute pression et haute température

« Nous étudions les procédés de synthèse dits hydrothermaux, " précise Miriam Unterlass. " Nous travaillons à haute pression et haute température de l'ordre de 17 bar et 200 °C. Comme il s'avère, dans ces conditions extrêmes, il est possible d'éviter d'utiliser des solvants toxiques qui seraient autrement nécessaires à la production de ces polymères. Le terme « chimie verte » fait référence aux méthodes qui permettent de rendre plus respectueux de l'environnement non seulement les produits finis mais aussi les processus de synthèse de l'industrie chimique.

Il y a déjà plusieurs années, Miriam Unterlass a obtenu les premiers résultats positifs avec cette technologie. "Nous avons réussi, par exemple, dans la production de colorants organiques, ou des polyimides, des plastiques indispensables dans les industries aéronautique et électronique. Cela a également suscité un grand intérêt de la part de l'industrie, " dit Unterlass. " Mais maintenant, nous avons fait un pas en avant important :nous avons pu synthétiser différents exemples de polymères à partir de deux classes de plastiques très intéressantes :les polybenzimidazoles et les polymères de pyrron. "

Nouveaux procédés de préparation des superplastiques

Les polybenzimidazoles sont, par exemple, aujourd'hui utilisées comme membranes dans les piles à combustible car elles sont résistantes aux acides même à haute température et peuvent également conduire des protons. Les fibres de polybenzimidazole se retrouvent également dans les vêtements ignifuges tels que les combinaisons de protection des pompiers. " Ça montre déjà que ce sont de vrais super-plastiques, " dit Unterlass.

polymères Pyrron, d'autre part, présentent des propriétés électroniques particulièrement intéressantes en plus de leur excellente stabilité. Par conséquent, ils conviennent à des applications telles que les transistors à effet de champ ou comme matériau d'électrode puissant et très résistant dans les batteries.

« Le fait que ces polymères puissent être préparés selon notre procédé hydrothermal est remarquable car dans les conditions habituelles les réactions chimiques de génération de ces plastiques sont sensibles à l'eau, " déclare Miriam Unterlass. " Cela montre à quel point notre méthode est prometteuse pour un large éventail d'applications. "