Sviluppato un nuovo adesivo biodegradabile

I chimici della Boston University hanno realizzato un nuovo adesivo biodegradabile. Fornisce un'opzione ecologica agli adesivi plastici tradizionali.

Il professore Mark Grinstaff (1) della Boston University e il suo team di ricercatori stanno lavorando per trovare alternative ecologiche alla plastica. Dopo due anni di sperimentazione, il team di Grinstaff ha svelato un adesivo biodegradabile alternativo realizzato interamente con componenti chimici di derivazione naturale. Pubblicato in Nature Communications, (2) il team afferma che la formula dell'adesivo si adatta facilmente per adattarsi a una vasta gamma di applicazioni industriali e mediche che beneficiano di materiali appiccicosi.

“Stiamo sostituendo gli attuali materiali non degradabili con qualcosa di meglio per l'ambiente, pur mantenendo le proprietà che ci aspettiamo dal punto di vista delle prestazioni. Possiamo avere entrambi, dobbiamo solo studiare su come lo facciamo”, afferma il dottor Mark Grinstaff, un affermato professore di ricerca della facoltà di ingegneria della Boston University, professore del college di arti e scienze di chimica e direttore del gruppo 'Grinstaff'. (3)

“Volevamo imitare i leganti di plastica nelle vernici che li fanno aderire al muro”, spiega il dottor Anjeza Beharaj, che ha conseguito il dottorato di ricerca in chimica organica mentre lavorava nel laboratorio di Grinstaff. Egli lavora principalmente con polimeri, grandi strutture molecolari composte chimicamente da materiali.

Sebbene si pensi che i polimeri siano sinonimo di plastica, possono anche essere fatti di materiali di derivazione naturale - anche il nostro DNA è considerato un polimero. Beharaj e Grinstaff hanno lavorato con il ricercatore universitario Ethan McCaslin e William A. Blessing, che ha recentemente conseguito un dottorato di ricerca in chimica presso la BU, per sviluppare un sistema adesivo fatto di polimeri biodegradabili in grado di attaccarsi efficacemente a qualsiasi cosa e prodotti a base della plastica oggi sul mercato.

Il dottor Anjeza Beharaj spiega: “l'ingrediente chiave è l'anidride carbonica. Circa il 20-40 percento dell'adesivo biodegradabile, che ha la consistenza di miele o melassa, è composto da CO₂. Tendiamo a pensare al carbonio come a un gas inquinante nell'atmosfera, e può essere, in quantità eccessive. L'aspetto interessante è rappresentato dal fatto che questo materiale ripropone l'anidride carbonica che altrimenti andrebbe nell'atmosfera, offrendo la potenziale possibilità per le raffinerie di petrolio e gli impianti di produzione di riutilizzare il gas per polimeri ecologici. Quindi è una vittoria per l'ambiente e una vittoria per il consumatore, in quanto può potenzialmente abbassare il prezzo dei beni poiché la CO₂ è una materia prima economica.

Grinstaff e Beharaj stimano che il loro adesivo impiegherà un anno o meno per degradarsi completamente nell'ambiente, a differenza della plastica che inquinerà le discariche per centinaia di anni.

“Ciò rappresenta un buon progresso per rendere i prodotti più ecologici. Questa scoperta dovrebbero rappresentare una priorità per la comunità scientifica in questo momento”, afferma il ricercatore Ethan McCaslin.

Il team del dottor Mark Grinstaff prevede che la soluzione adesiva biodegradabile si potrebbe adattare per soddisfare le molteplici esigenze degli adesivi plastici di oggi. Regolando il rapporto tra polimeri e CO₂ in ogni lotto di adesivi, i ricercatori sono in grado di rendere l'adesione del materiale più forte, più debole o in grado di rispondere a determinati tipi di superfici. La forza adesiva può variare da quella del nastro Scotch alla colla permanente per legno e può essere adattata per aderire a metallo, vetro, legno, teflon e persino superfici bagnate.

Per il dottor Anjeza Beharaj i materiali naturalmente derivati e biodegradabili sono anche completamente sicuri da usare sul o nel corpo umano. Gli adesivi potrebbero potenzialmente sostituire il metallo utilizzato negli interventi chirurgici per tenere insieme l'osso, rendendo alcune procedure chirurgiche meno invasive. Potrebbero anche essere utilizzati sulla superficie della pelle per proteggere tagli, graffi, ferite o incisioni post-chirurgiche.

Con una così vasta gamma di possibilità, il passo successivo è trovare il modo migliore per utilizzare e commercializzare gli adesivi.

Riferimenti:

(1) Mark Grinstaff

(2) Sustainable polycarbonate adhesives for dry and aqueous conditions with thermoresponsive properties

(3) Grinstaff Group

Descrizione foto: adesivo biodegradabile che offre un'opzione ecologica agli adesivi plastici tradizionali. - Credit: Cydney Scott for Boston University Photography.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Sustainable Adhesives of the Future Won’t Stick Around