Si vous possédez une console de jeu rétro ou un vieux rouleau de ruban adhésif, vous avez vu comment les plastiques jaunissent en vieillissant. Bien que la cause de ce changement de couleur ait longtemps été attribuée à la formation de molécules qui agissent comme des colorants, les changements chimiques réels qui se produisent sont restés inexpliqués. Maintenant, les chercheurs rapportent dans ACS Applied Polymer Materials ont identifié les nanostructures chirales à base de surface comme le coupable potentiel.

Comprendre comment et pourquoi les polymères se dégradent avec l'âge est essentiel pour concevoir des alternatives qui peuvent éviter ces voies, permettant aux produits en plastique d'avoir une durée de vie plus longue. Pour l'un des plastiques les plus couramment utilisés, le polyéthylène, il a longtemps été suggéré que la lumière ultraviolette (UV) - la même lumière qui nous donne des coups de soleil - déclenche des réactions dans l'épine dorsale de la structure du polymère qui provoquent le changement de couleur jaune.

Cependant, bien que des modifications chimiques du squelette polymère du polyéthylène aient été observées après exposition à la lumière UV, ces nouvelles structures ne peuvent pas expliquer le jaunissement du polyéthylène. Une façon émergente de modifier intentionnellement la couleur et la façon dont les plastiques interagissent avec la lumière consiste à créer des structures "supramoléculaires" de taille nanométrique sur leurs surfaces qui ont un impact sur les propriétés des plastiques de manière contrôlable.

Inspirés par ces technologies basées sur la surface, Margaret M. Elmer-Dixon, Melissa A. Maurer-Jones et leurs collègues ont voulu voir si de telles nanostructures formées involontairement par la lumière UV pouvaient être la cause du jaunissement du polyéthylène.

Les chercheurs ont d'abord étudié si les structures potentielles formées sur les surfaces des films de polyéthylène jaunis interagissaient avec la lumière polarisée circulairement, un type de lumière dont les ondes se déplacent avec une rotation vers la droite ou vers la gauche.

La quantité de lumière polarisée circulairement absorbée par le film dans ces expériences a changé en fonction de l'orientation du film, suggérant que le plastique jauni contient de nouvelles structures chimiques qui sont chirales, c'est-à-dire qu'elles sont directionnelles et ne sont pas identiques à leurs images miroir. Des expériences supplémentaires ont montré que la majeure partie de la dégradation pendant le jaunissement du film se produisait à la surface des films.

L'équipe a conclu que des structures chimiques chirales sur les surfaces des films de polyéthylène se forment lors de l'exposition à la lumière UV et sont une cause potentielle de la couleur jaune des vieux plastiques. Ils disent que ces connaissances pourraient aider les chercheurs à concevoir des produits en plastique qui durent plus longtemps avant de devenir inesthétiques ou inutilisables. + Explorer plus loin

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