Van goedkope massaproducten tot op maat gemaakte hightech materialen, onze moderne wereld zonder plastic is ondenkbaar. Het grote nadeel hiervan is het gebruik van fossiele brandstoffen en de toenemende hoeveelheden afval. Een nieuwe aanpak zou de productie van hoogwaardige kunststoffen uit biomassa kunnen zijn die uit elkaar kunnen vallen tot recyclebare componenten. Het "vernietigingscommando" zou worden gegeven met licht van een specifieke golflengte, zoals aangetoond door onderzoekers in het tijdschrift Angewandte Chemie .

Biomassa is een hernieuwbare, vaak ronduit goedkope grondstof die steeds interessanter wordt voor de productie van hoogwaardige kunststoffen. Biobased plastics hebben echter ook het probleem van onvoldoende recycling. Kunststoffen moeten tijdens het gebruik betrouwbaar stabiel blijven, zonder het risico van vroegtijdige verslechtering. Recycling zou idealiter ook upcycling moeten zijn in plaats van downcyclen. De geproduceerde bouwstenen moeten converteerbaar zijn naar een ander hoogwaardig materiaal. Idealiter zijn dit monomeren die vervolgens opnieuw kunnen worden gepolymeriseerd om even hoogwaardige kunststoffen te produceren.

Om deze uitdaging aan te gaan, heeft een interdisciplinair team van onderzoekers uit de Verenigde Staten - Jayaraman Sivaguru van het Center for Photochemical Sciences, Bowling Green State University in Bowling Green, Ohio, en Mukund P. Sibi en Dean C. Webster van North Dakota State University in Fargo heeft gekozen voor biogebaseerde kunststoffen waarvan degradatie kan worden veroorzaakt door bestraling met licht. Ze konden verknoopte polymeren ontwikkelen die bouwstenen in hun ruggengraat bevatten op basis van vanilline. Vanilline kan worden geproduceerd uit materiaal zoals lignine, een bijproduct van de productie van cellulose.

Het door het team ontwikkelde vanillinederivaat absorbeert licht bij 300 nm en gaat in een aangeslagen toestand. Dit leidt tot een chemische reactie die de afbraak van het polymeer in gang zet. Omdat deze golflengte niet is opgenomen in het spectrum van zonlicht dat de aarde bereikt, wordt ongeplande degradatie vermeden. De onderzoekers konden 60% van de monomeren terugwinnen, die zonder kwaliteitsverlies weer gepolymeriseerd konden worden.

Foto-afbreekbare, recyclebare en hernieuwbare verknoopte polymeren gemaakt van biomassabronnen zijn een veelbelovende benadering voor het produceren van duurzamere kunststoffen. Door licht veroorzaakte degradatie is milieuvriendelijk en biedt het voordeel van ruimtelijke en temporele controle. + Verder verkennen

Planten uit plastic:Biobased polymeren kunnen worden omgezet in mest