Un jour dans un avenir pas trop lointain, les plastiques de nos satellites, voitures et appareils électroniques pourraient tous vivre leur deuxième, 25e ou 250e vie.

Nouvelle recherche de l'Université du Colorado à Boulder, publiée dans Nature Chemistry , détaille comment une classe de plastiques durables largement utilisés dans les industries de l'aérospatiale et de la microélectronique peut être décomposée chimiquement en ses éléments de base les plus élémentaires, puis reformée dans le même matériau.

Il s'agit d'une étape majeure dans le développement de polymères réseau réparables et entièrement recyclables, un matériau particulièrement difficile à recycler, car il est conçu pour conserver sa forme et son intégrité dans des conditions de chaleur extrême et d'autres conditions difficiles. L'étude documente comment ce type de plastique peut être perpétuellement décomposé et refait, sans sacrifier ses propriétés physiques souhaitées.

"Nous sortons des sentiers battus, sur différentes manières de rompre les liaisons chimiques", a déclaré Wei Zhang, auteur principal de l'étude et président du département de chimie. "Nos méthodes chimiques peuvent aider à créer de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux, ainsi qu'être utilisées pour aider à résoudre la crise actuelle des matières plastiques."

Leurs résultats suggèrent également que la révision des structures chimiques d'autres matières plastiques pourrait conduire à des découvertes similaires sur la façon de décomposer et de reconstruire complètement leurs liaisons chimiques, permettant la production circulaire de plus de matières plastiques dans notre vie quotidienne.

Au milieu du XXe siècle, les plastiques ont été adoptés de manière omniprésente dans presque toutes les industries et parties de la vie car ils sont extrêmement pratiques, fonctionnels et bon marché. Mais un demi-siècle plus tard, après une demande et une production exponentielle, le plastique pose un problème majeur à la santé de la planète et des hommes. La production de plastiques nécessite de grandes quantités de pétrole et la combustion de combustibles fossiles. Les plastiques jetables créent des centaines de millions de tonnes de déchets chaque année, qui finissent dans les décharges, les océans et même dans notre corps, sous forme de microplastiques.

Le recyclage est donc essentiel pour réduire la pollution plastique et les émissions de combustibles fossiles au cours de ce siècle.

Les méthodes de recyclage conventionnelles décomposent mécaniquement les polymères en poudres, les brûlent ou utilisent des enzymes bactériennes pour les dissoudre. Le but est de se retrouver avec des morceaux plus petits qui peuvent être utilisés pour autre chose. Pensez à des chaussures fabriquées à partir de pneus en caoutchouc recyclés ou à des vêtements fabriqués à partir de bouteilles d'eau en plastique recyclées. Ce n'est plus le même matériau, mais il ne finit pas dans une décharge ou dans l'océan.

Et si vous pouviez reconstruire un nouvel article à partir du même matériau ? Et si le recyclage n'offrait pas seulement une seconde vie aux plastiques, mais une expérience à renouveler ?

C'est exactement ce que Zhang et ses collègues ont accompli :ils ont inversé une méthode chimique et découvert qu'ils pouvaient à la fois rompre et former de nouvelles liaisons chimiques dans un polymère particulièrement performant.

"Cette chimie peut également être dynamique, peut être réversible et cette liaison peut être reformée", a déclaré Zhang. "Nous réfléchissons à une manière différente de former la même colonne vertébrale, juste à partir de points de départ différents."

Ils le font en cassant le polymère - "poly" signifiant "plusieurs" - en monomères singuliers, ses molécules, un concept de chimie réversible ou dynamique. Ce qui est particulièrement nouveau dans cette dernière méthode, c'est qu'elle a non seulement créé une nouvelle classe de matériaux polymères qui, comme les Legos, sont faciles à construire, à démonter et à reconstruire encore et encore, mais la méthode peut être appliquée à des matériaux existants, particulièrement durs. pour recycler les polymères.

Ces nouvelles méthodes chimiques sont également prêtes à être commercialisées et peuvent s'adapter à la production industrielle actuelle.

"Cela peut vraiment bénéficier à la conception et au développement futurs des plastiques non seulement de créer de nouveaux polymères, mais il est également très important de savoir comment convertir, recycler et recycler les polymères plus anciens", a déclaré Zhang. "En utilisant notre nouvelle approche, nous pouvons préparer de nombreux nouveaux matériaux, dont certains pourraient avoir des propriétés similaires aux plastiques de notre vie quotidienne."

Cette avancée dans le recyclage en boucle fermée des plastiques s'inspire du monde naturel, car les plantes, les animaux et les êtres humains font actuellement partie d'un système de recyclage circulaire au niveau planétaire, a déclaré Zhang.

« Pourquoi ne pouvons-nous pas fabriquer nos matériaux de la même manière ? » + Explorer plus loin

Recyclage plus durable des plastiques