Plastic is niet weg te denken uit ons dagelijks leven. Hoewel het een ontzettend handige uitvinding is, ken je vast ook de gebruikelijke frustraties: een gescheurde vuilniszak, een slof koekje of een volledig uitgedroogd broodje. Wetenschappers zoeken al jaren naar manieren om plastic te verbeteren. Een nieuwe ontdekking komt uit onverwachte hoek.
Plastic is een uniek materiaal omdat het zowel flexibel als krachtig is en daarnaast bijvoorbeeld geen zuurstof doorlaat. Ideaal voor bijvoorbeeld het verpakken van voedsel. Door verschillende toevoegingen proberen onderzoekers het nog weerbaarder te maken, zodat producten beter bewaard kunnen worden, maar ook zodat het plastic vaker te hergebruiken is.
Tot dusver hadden ze weinig succes, maar onderzoekers van Virginia Tech komen nu met een andere aanpak. Door niet te kijken naar de losse componenten waaruit plastic bestaat, maar naar de samenstelling van de plasticmoleculen, hebben ze een verbetering gevonden die het materiaal sterker en rekbaarder maakt zonder dat het breekt.
Leestip: Wetenschap ontwikkelt Terminator-polymeer dat zichzelf herstelt
Circulair
De meeste plasticmoleculen bestaan uit lange ketens, ook wel polymeren. De onderzoekers waren in staat om zowel de vorm van deze ketens te manipuleren, als de volgorde van de moleculen waaruit het polymeer is opgebouwd. Deze cyclische polymeren, de ‘bouwstenen’, vormen samen plastic. Door het aanpassen van de volgorde van de moleculen, kan de compositie heel gradueel licht variëren door de stof heen, waardoor eigenschappen kunnen ontstaan die gewoonlijk moeilijk te combineren zijn. Zo legt onderzoeker Tong uit dat het verbeteren van één kenmerk vaak ten koste gaat van een andere. Wanneer plastic sterker wordt gemaakt, wordt het minder flexibel en daarmee vatbaarder voor schade. Dat is in dit geval niet zo.
Een aantal van de cyclische polymeren die de onderzoekers ontdekten leken erg op het biologisch afbreekbare plastic PLA, dat bekend staat om haar zuurstofdichtheid en daarom nuttig is bij het verpakken van voedsel. Omdat het echter erg broos is, zijn de praktische toepassingen beperkt. Het huidige materiaal bezit dezelfde zuurstofdichte kwaliteit, maar is een stuk beter bestand tegen schade.
De kunst van kunststof
Het materiaal is nog niet klaar voor commercieel gebruik. Eerst zijn de onderzoekers nog van plan de ronde polymeren in verschillende vormen te creëren om te testen hoe goed ze presteren in verschillende omstandigheden. Ook willen ze onderzoeken of de bouwstenen van het plastic gerecycled kunnen worden.
