(Phys.org) — Qui se soucie du vieux plastique ? Les chercheurs de l'Institut national des normes et de la technologie (NIST) le font, afin que vous n'ayez pas à des années sur la route, quand les concoctions en plastique d'aujourd'hui commencent à se décomposer et à se désintégrer à cause de l'exposition aux intempéries. Les expériences du NIST pourraient aider les scientifiques à concevoir de meilleurs tests pour s'assurer que les plastiques vieillissants ne se transformeront pas en dangers pour l'environnement ou la santé au fil du temps.

Des tests comme celui-ci sont plus importants que jamais, parce que les plastiques ne sont plus ce qu'ils étaient. Les époxys modernes sont souvent renforcés, plus léger et plus résistant grâce à l'ajout de nanotubes de carbone multiparois (MWCNT), une forme spéciale de carbone qui, au microscope, ressemble à des rouleaux de grillage. Les MWCNT améliorent déjà les plastiques utilisés dans les battes de baseball, raquettes de tennis, vélos et avions, et bien que les petits tubes semblent durer longtemps, aucun ensemble complet de tests n'existe pour déterminer ce qui leur arrive à long terme. Une équipe du NIST a donc pris des mesures pour changer cela.

"Certaines études ont été menées sur l'effet de la lumière ultraviolette (UV), mais pas avec un grand nombre de méthodes analytiques, " déclare Elijah Petersen du NIST. " Nous voulions commencer à développer une série de tests pour évaluer les performances de ces matériaux nanocomposites, afin que nous puissions examiner leurs risques potentiels, si seulement, pendant l'utilisation."

L'équipe avait besoin d'un moyen de simuler l'effet dégradant d'années de température élevée, l'humidité et la lumière du soleil, mais sans attendre si longtemps les résultats. Ils ont créé des échantillons d'époxyde avec 3,5 pour cent de MWCNT - une quantité de mélange assez typique - et les ont placés dans un appareil développé par le NIST appelé SPHERE (Simulated Photodegradation via High Energy Radiant Exposure), qui déverse une puissante lumière UV dans une chambre maintenue à 50 degrés Celsius et 75 pour cent d'humidité. Garder les échantillons là-bas pendant 100 jours "était l'équivalent de quatre ans sous le soleil de Floride, " dit Petersen.

Après avoir exposé les échantillons à cette Floride artificielle, l'équipe a effectué une série de six tests différents qui ont analysé les changements allant de la masse à l'apparence en passant par la chimie de surface. Une découverte majeure était que la lumière UV avait tendance à détruire l'époxyde, mais à la surface restait un réseau de nanotubes en forme de spaghetti, lesquels le groupe de tests indiqué étaient moins endommagés par l'exposition à SPHERE que la matrice époxy.

Alors, ces matériaux nanocomposites sont-ils stables pour toujours ? Petersen dit que l'étude n'a pas répondu à toutes les questions, mais qu'il devrait aider les chercheurs à déterminer les réponses plus efficacement qu'auparavant par le développement et l'optimisation de plusieurs méthodes analytiques.

"Nous avons obtenu beaucoup de nouvelles informations de la suite de tests sur la façon dont les nanocomposites se dégradent, " dit Petersen, "et le plus encourageant, c'est que les résultats des différents tests se confirment généralement. Nous espérons que la suite de tests permettra une meilleure analyse de la stabilité de ces nouveaux plastiques, qui deviennent de plus en plus courantes dans la vie de tous les jours.