Muchos materiales comunes no son sostenibles. Algunos son dañinos para las plantas o los animales, otros contienen elementos raros que no siempre estarán tan fácilmente disponibles como lo están hoy. Una gran esperanza para el futuro es lograr diferentes propiedades de los materiales mediante el uso de moléculas orgánicas novedosas. Materiales orgánicos de alto rendimiento que contienen solo elementos comunes como carbono, el hidrógeno o el oxígeno podrían resolver nuestro problema de recursos, pero su preparación suele ser cualquier cosa menos respetuosa con el medio ambiente. A menudo se utilizan sustancias muy tóxicas durante la síntesis de dichos materiales, incluso si el producto final en sí no es tóxico.

En TU Wien se adopta un enfoque diferente:en el grupo de investigación de materiales orgánicos de alto rendimiento, dirigido por la profesora Miriam Unterlass en la Facultad de Química Técnica de TU Wien, se emplea un método sintético completamente diferente. En lugar de aditivos tóxicos, solo se usa agua caliente. Ahora se ha logrado un avance decisivo:se podrían generar dos clases importantes de polímeros utilizando el nuevo proceso, un paso importante hacia la aplicación industrial del nuevo método. Los resultados ya se han publicado en la reconocida revista Angewandte Chemie .

Alta presión y alta temperatura.

"Estamos investigando los llamados procesos sintéticos hidrotermales, ", dice Miriam Unterlass." Estamos trabajando a alta presión y alta temperatura del orden de 17 bar y 200 ° C. Como resulta, En tales condiciones extremas, es posible evitar el uso de disolventes tóxicos que de otro modo serían necesarios para producir estos polímeros. El término "química verde" se refiere a aquellos métodos que permiten hacer no solo los productos finales sino también los procesos sintéticos en la industria química más amigables con el medio ambiente.

Ya hace varios años, Miriam Unterlass logró los primeros resultados positivos con esta tecnología. "Tuvimos éxito, por ejemplo, en la producción de tintes orgánicos, o poliimidas:plásticos indispensables en las industrias de la aviación y la electrónica. Esto también generó un gran interés por parte de la industria, ", dice Unterlass." Pero ahora hemos dado un importante paso adelante:pudimos sintetizar diferentes ejemplos de polímeros a partir de dos clases de plásticos muy interesantes:polibencimidazoles y polímeros de pirrón ".

Nuevos procesos de preparación para superplásticos

Los polibencimidazoles son, por ejemplo, hoy en día se utilizan como membranas en pilas de combustible, ya que son resistentes a los ácidos incluso a altas temperaturas y también pueden conducir protones. Las fibras de polibencimidazol también se encuentran en la ropa ignífuga, como los trajes de protección de los bomberos. "Eso ya demuestra que son superplásticos reales, "dice Unterlass.

Polímeros de pirrón, por otra parte, tienen propiedades electrónicas particularmente interesantes además de su excelente estabilidad. Por lo tanto, son adecuados para aplicaciones como transistores de efecto de campo o como material de electrodo potente y altamente resistente en baterías.

“El hecho de que estos polímeros se puedan preparar mediante nuestro proceso hidrotermal es notable ya que en condiciones habituales las reacciones químicas para generar estos plásticos son sensibles al agua, ", dice Miriam Unterlass. Esto demuestra lo prometedor que es nuestro método para una amplia gama de aplicaciones".