Un nouveau type de plastique, qui se transforme en gaz lorsqu’on le chauffe et redevient solide une fois refroidi, a été mis au point par des scientifiques de l’Université du Surrey. Cette avancée ouvre une nouvelle approche pour le traitement et le recyclage des polymères.
Dans une étude publiée dans Macromolecules, les chercheurs présentent un polymère novateur qui pourrait simplifier l’application, le retrait et le recyclage des matériaux en éliminant plusieurs étapes de traitement complexes utilisées aujourd’hui.
Les plastiques conventionnels comme le polyéthylène, utilisés dans des produits courants tels que les sacs de course, les emballages alimentaires et les flacons de shampoing, sont persistants et ne se prêtent pas au recyclage chimique. D’autres polymères chimiquement recyclables ont bien été développés, mais ils nécessitent généralement des températures bien plus élevées, autour de 150 à 200 degrés Celsius, pour se décomposer, et le matériau récupéré doit souvent subir un traitement chimique supplémentaire avant de pouvoir redevenir un plastique.
Le nouveau matériau de l’équipe de Surrey est semblable au polyéthylène : il est souple, insoluble et hydrophobe. Mais il suffit de le chauffer à 90 degrés Celsius pour qu’il subisse une dépolymérisation efficace, se décomposant alors en ses éléments constitutifs, les monomères. Contrairement à la plupart des procédés de dépolymérisation, où les monomères récupérés sont liquides, le matériau de Surrey forme ici un gaz. Lorsque la vapeur refroidit, elle se reforme spontanément en polymère imperméable d’origine, avec les mêmes propriétés qu’avant.
Dr Peter Roth, maître de conférences principal en chimie organique et polymères appliquée à l’Université du Surrey et auteur correspondant de l’étude, a déclaré :
« La plupart des plastiques sont conçus pour être stables, ce qui les rend justement difficiles à recycler ou à éliminer. Nous avons montré qu’il est possible de créer un matériau au comportement très différent, capable de se transformer en vapeur à des températures relativement basses avant de se reconstituer naturellement dans le même polymère.
Ce n’est pas un remplaçant des plastiques conventionnels, et ce n’est certainement pas une solution au problème mondial des déchets plastiques. Mais cela introduit un nouveau concept qui pourrait inspirer toute une génération de matériaux circulaires. »
Pour démontrer le concept, l’équipe de Surrey a présenté trois applications potentielles.
Premièrement, ils ont créé des revêtements polymères imperméables en laissant la vapeur de polymère se condenser sur une surface. Ils ont ensuite montré que ces revêtements pouvaient être retirés simplement en les réchauffant, ce qui faisait s’évaporer le polymère. Enfin, les chercheurs ont démontré qu’un polymère contaminé pouvait être purifié par sublimation, en séparant le polymère d’un additif modèle avant qu’il ne se reforme sous forme de solide propre.
Touseef Kazmi, doctorant à l’Université du Surrey et auteur principal de l’étude, a expliqué :
« Ce qui est passionnant, c’est que nous avons démontré un principe qui n’existait pas auparavant. Si nous apprenons à adapter cette chimie, elle pourrait à terme donner naissance à de nouveaux matériaux plus faciles à appliquer, à retirer et à recycler que beaucoup de plastiques actuels. »
Ces travaux constituent une preuve de concept pour une nouvelle classe de matériaux circulaires et pourraient à terme permettre de nouvelles façons d’appliquer et de retirer des revêtements imperméables, en particulier pour des applications où les revêtements liquides peinent à couvrir des surfaces complexes.
Article : Lipoic Acid Without the Side Chain: Sublimable Homopolymers and Degradable Copolymers Based on 1,2-Dithiolane – Journal : Macromolecules – DOI : Lien vers l’étude
Source : Surrey U
