Materiali

Nuove ricerche potrebbero aiutare a ridurre i rifiuti di plastica in futuro. La plastica nera potrebbe creare energia rinnovabile.

Ricercatori della Swansea University hanno scoperto come le materie plastiche, comunemente presenti negli imballaggi per alimenti, possano essere riciclate per creare nuovi materiali come i fili elettrici. Questa scoperta potrebbe in futuro contribuire a ridurre la quantità di rifiuti di plastica. Mentre una piccola parte delle centinaia di tipi di plastica può essere riciclata con la tecnologia convenzionale, i ricercatori hanno scoperto che ci sono altre cose che possono essere fatte per riutilizzare la plastica dopo aver raggiunto il suo scopo originale.

La ricerca, pubblicata su The Journal for Carbon Research, (1) si concentra sul riciclaggio chimico che utilizza gli elementi costitutivi della plastica per produrre nuovi materiali.

Anche se tutte le materie plastiche sono fatte di carbonio, idrogeno e talvolta ossigeno, le quantità e le disposizioni di questi tre elementi rendono ogni plastica unica. Poiché le materie plastiche sono sostanze chimiche molto pure e altamente raffinate, possono essere scomposte in questi elementi e quindi incollate in diverse disposizioni per creare materiali di alto valore come i nanotubi di carbonio.

Il bioprinting volumetrico consente in solo pochi secondi di scolpire forme complesse di tessuto in un idrogel biocompatibile contenente cellule staminali.

Gli ingegneri dei tessuti creano organi e tessuti artificiali che possono essere utilizzati per sviluppare e testare nuovi farmaci, riparare i tessuti danneggiati e persino sostituire interi organi del corpo umano. Tuttavia, gli attuali metodi di fabbricazione limitano la loro capacità di produrre forme a forma libera e raggiungere un'elevata vitalità cellulare.

I ricercatori del Laboratory of Applied Photonics Devices (LAPD), della School of Engineering dell'EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), in collaborazione con i colleghi dell'Università di Utrecht, hanno messo a punto una tecnica ottica che richiede solo pochi secondi per scolpire forme complesse di tessuto in un idrogel biocompatibile contenente cellule staminali. Il tessuto risultante può quindi essere vascolarizzato aggiungendo cellule endoteliali.

Il team descrive questo metodo di stampa ad alta risoluzione in un articolo che appare in Advanced Materials. (1) La tecnica cambierà il modo in cui lavorano gli specialisti dell'ingegneria cellulare, consentendo loro di creare una nuova generazione di organi bioprintati personalizzati e funzionali.

Gli scienziati sviluppano una soluzione di nylon ferroelettrico processabile per lo sviluppo di circuiti elettronici trasparenti.

Mentre l'industria microelettronica si sta spostando verso gadget elettronici indossabili e tessuti elettronici (e-)textiles, i materiali elettronici compresi, come il ferroelettrico, dovrebbero essere integrati con i nostri vestiti. I nylon, una famiglia di polimeri sintetici, furono introdotti per la prima volta negli anni '20 per le calze da donna e sono oggi tra le fibre sintetiche più utilizzate nei tessuti. Sono costituiti da una lunga catena di unità molecolari ripetute, cioè polimeri, in cui ciascuna unità di ripetizione contiene una disposizione specifica di idrogeno, ossigeno e azoto con atomi di carbonio.

Oltre all'uso nei tessuti, è stato scoperto che alcuni nylon presentano anche le cosiddette “proprietà ferroelettriche”. Ciò significa che le cariche elettriche positive e negative possono essere separate e questo stato può essere mantenuto. I materiali ferroelettrici sono utilizzati in sensori, attuatori, memorie e dispositivi per la raccolta di energia. Il vantaggio nell'uso dei polimeri è che possono essere liquefatti utilizzando solventi adeguati e quindi elaborati da una soluzione a basso costo per formare film sottili flessibili adatti a dispositivi elettronici come condensatori, transistor e diodi. Ciò rende i polimeri ferroelettrici una scelta praticabile per l'integrazione con i tessili elettronici. Sebbene i polimeri di nylon abbiano trovato negli anni importanti applicazioni commerciali nei tessuti e nelle fibre, la loro applicazione nei dispositivi elettronici è stata ostacolata perché era impossibile creare pellicole sottili di alta qualità di nylon ferroelettrico mediante l'elaborazione della soluzione.