El siguiente paso del equipo es encontrar la mejor aplicación para las comunidades y las industrias que pueden beneficiarse al máximo del uso del adhesivo. en la foto aquí. Crédito:Universidad de Boston
Por la salud del planeta y de nuestros propios cuerpos, Idealmente, los plásticos del futuro no deberían estar hechos de plástico en absoluto, pero deberían poder funcionar como plásticos. Un trabajo particularmente importante que realizan los plásticos todos los días es hacer que las cosas se adhieran a una variedad de superficies, como la forma en que funcionan las partes adhesivas en las notas Post-it, Cinta adhesiva, o incluso tiritas. En la Universidad de Boston, Mark Grinstaff y su equipo de investigadores, que están trabajando para encontrar alternativas ecológicas a los plásticos, se propuso diseñar un adhesivo con poder de adherencia pero sin poder de permanencia:un material biodegradable hecho de componentes químicos de origen natural que se descomponen después de su uso.
"Podemos reemplazar los materiales actuales que no son degradables con algo mejor para el medio ambiente y aún así mantener las propiedades que esperamos desde el punto de vista del rendimiento, "dice Grinstaff, un Profesor Distinguido de Investigación Traslacional de la Facultad de Ingeniería de la BU, un profesor de química de la Facultad de Artes y Ciencias, y director del Grupo Grinstaff. "Podemos tener ambos, solo tenemos que ser inteligentes sobre cómo lo hacemos ".
Después de dos años de experimentación, El equipo de Grinstaff dio a conocer recientemente un adhesivo alternativo en un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza . El equipo dice que la fórmula del adhesivo se puede adaptar fácilmente para adaptarse a una amplia gama de aplicaciones industriales y médicas que se benefician de los materiales pegajosos.
"Queríamos imitar los aglutinantes de plástico en las pinturas que hacen que se peguen a la pared, "explica Anjeza Beharaj, quien obtuvo su Ph.D. en química orgánica mientras trabajaba en el laboratorio de Grinstaff, que trabaja principalmente con polímeros, grandes estructuras moleculares formadas por materiales químicamente enlazados.
Aunque a menudo se piensa que los polímeros son sinónimo de plástico, también pueden estar hechos de materiales de origen natural, incluso nuestro ADN se considera un polímero. Beharaj y Grinstaff trabajaron con el investigador de pregrado Ethan McCaslin y William A. Blessing, quien recientemente obtuvo un Ph.D. en química en BU, para desarrollar un sistema adhesivo hecho de polímeros biodegradables que pueda adherirse eficazmente a cualquier cosa tan bien como, si no mejor que, productos a base de plástico en el mercado actual.
"El ingrediente clave es el dióxido de carbono, ", Explica Beharaj. Aproximadamente del 20 al 40 por ciento del adhesivo biodegradable, que tiene la consistencia de miel o melaza, está compuesto de CO 2 . "Tendemos a pensar en el carbono como un gas contaminante en la atmósfera, y puede ser en cantidades excesivas. Pero lo que es emocionante es que este material reutiliza el dióxido de carbono que de otro modo iría a la atmósfera. y existe la posibilidad de que las refinerías de petróleo y las plantas de producción reutilicen el gas para obtener polímeros respetuosos con el medio ambiente. Por lo tanto, es una ventaja para el medio ambiente y una ventaja para el consumidor. ya que potencialmente puede reducir el precio de los bienes ya que el CO 2 es una materia prima barata, " ella dice.
Grinstaff y Beharaj estiman que su adhesivo tardará un año o menos en descomponerse por completo en el medio ambiente. a diferencia del plástico que contaminará los vertederos durante miles de años. (¡Considere por un momento que cada tirita y cinta adhesiva que haya tirado todavía está en una pila de basura en alguna parte!)
"Esto representa un buen progreso hacia la fabricación de productos más ecológicos, que debería ser una prioridad para la comunidad científica en este momento, "dice McCaslin (CAS'20), que está trabajando para obtener una licenciatura / maestría en bioquímica.
Él y Beharaj trabajaron como asistentes residentes en un dormitorio de BU en Bay State Road, hacerse amigos antes de formar equipo para trabajar juntos en el laboratorio de Grinstaff.
McCaslin tiene la esperanza de que el adhesivo "inspire a más investigadores a trabajar hacia un objetivo similar de hacer que los productos sean más ecológicos, " él dice.
El equipo de Grinstaff prevé que la solución adhesiva biodegradable podría adaptarse a las muchas necesidades de los adhesivos plásticos actuales. Ajustando la proporción de polímeros y CO 2 en cada lote de adhesivos, son capaces de fortalecer la adherencia del material, más débiles, o capaz de responder a ciertos tipos de superficies. La fuerza adhesiva puede variar desde la de la cinta adhesiva hasta el pegamento permanente para madera, y se puede adaptar para que se adhiera al metal, vidrio, madera, Teflón e incluso superficies mojadas.
Los materiales de origen natural y biodegradables también son completamente seguros de usar en el cuerpo humano. según Beharaj. Los adhesivos podrían potencialmente reemplazar el metal utilizado en cirugías para mantener unidos los huesos, haciendo que algunos procedimientos quirúrgicos sean menos invasivos. También se pueden usar en la superficie de la piel para proteger cortes, raspaduras heridas o incisiones posquirúrgicas.
Con una gran variedad de posibilidades, el siguiente paso es encontrar la mejor manera de utilizar y comercializar los adhesivos.
"La pregunta ahora es encontrar la mejor aplicación, y comenzaremos aprendiendo cuáles son las necesidades de diferentes comunidades, "dice Grinstaff." La gente en el campo quirúrgico tendrá una idea diferente a la de alguien en el embalaje, pero podemos abordar ambos mercados ".
