Un nouveau plastique amélioré, plus résistant, plus élastique et auto-réparateur, peut conserver des formes complexes et se biodégrader dans l'eau de mer.

Un nouveau plastique amélioré, plus résistant, plus élastique et auto-réparateur, peut conserver des formes complexes et se biodégrader dans l'eau de mer.


Un échantillon du nouveau plastique VPR, qui a retrouvé sa forme de grue d'origami après avoir été écrasé puis chauffé.

Des scientifiques japonais ont développé un nouveau type de plastique résistant à la température ambiante, mais pouvant facilement se décomposer en ses composants de base. Dans l’eau de mer, il commence à se décomposer en nourriture pour la vie marine et, comme si cela ne suffisait pas, il peut s’auto-guérir et se souvenir de ses formes passées.

Le plastique est partout dans notre monde moderne, pour le meilleur ou pour le pire. Ses caractéristiques en font un matériau extrêmement utile pour tout.

Dans la nouvelle étude, Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont développé un nouveau matériau plastique capable de se décomposer plus facilement., que ce soit dans les usines de recyclage ou dans la nature. Il est basé sur un type de plastique appelé résine époxy vitrimer, qui résiste à la température ambiante mais peut être remodelé et moulé avec un peu de chaleur supplémentaire. Normalement, les vitrimères sont fragiles, mais l'équipe a amélioré la recette en ajoutant une molécule appelée polyrotaxane.

Le résultat final est un nouveau plastique qu'ils ont appelé VPR et qui présente une grande variété d'avantages par rapport à d'autres matériaux similaires. Après l'avoir gratté avec un scalpel, elle a pu le réparer complètement après l'avoir chauffé à 150°C pendant seulement 60 secondes. Une fois moulé en forme de grue puis aplati, il pouvait être recourbé en forme de grue en le chauffant. Il a fait tout cela beaucoup plus rapidement que les autres de son type.

Le VPR peut également tomber en panne plus facilement, mais seulement lorsque ce n'est plus nécessaire. L'application de chaleur avec un solvant spécifique brisera ses liaisons moléculaires et ne laissera que les composants bruts, prêts à devenir quelque chose de nouveau. Même s’il est éliminé dans l’environnement, il pose moins de problèmes que les autres plastiques, comme l’a démontré l’équipe en le plongeant dans l’eau de mer pendant 30 jours. Au cours de cette période, il s'est biodégradé de 25 % et a libéré des molécules qui constituent essentiellement de la nourriture pour la vie marine, selon l'équipe.

Le VPR est cinq fois plus résistant à la casse que le vitrimer en résine époxy classique. Il se répare également 15 fois plus rapidement, peut retrouver sa forme originale mémorisée deux fois plus vite et peut être recyclé chimiquement 10 fois plus rapidement que le vitrimer classique. Il se biodégrade même en toute sécurité dans un environnement marin, ce qui est nouveau pour ce matériau.

Shota Ando, ​​​​auteur principal de l'étude.

L'équipe affirme que le matériau pourrait être utilisé dans diverses applications pour lesquelles d'autres plastiques sont déjà utilisés.

Pour donner quelques exemples, les matériaux d'infrastructure pour les routes et les ponts sont généralement composés de résines époxy mélangées à des composés tels que le béton et le carbone. En utilisant le VPR, ceux-ci seraient plus faciles à entretenir car ils seraient plus solides et pourraient être durcis par la chaleur. Contrairement aux résines époxy classiques, ce nouveau matériau est dur mais extensible, il pourrait donc également être utilisé pour lier fortement des matériaux de dureté et d'allongement différents, tels que ceux nécessaires à la fabrication de véhicules.

Shota Ando, ​​​​auteur principal de l'étude.

Via www.u-tokyo.ac.jp

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