"Onze grootste uitdagingen waren het beheersen van de polymerisatiereactie die de kleinere monomeermoleculen met elkaar verbindt, en het verkrijgen van polysacharidenmaterialen die voldoende stabiel zijn voor algemene toepassingen, terwijl ze nog steeds kunnen worden afgebroken en gerecycled onder specifieke chemische omstandigheden", zegt assistent-professor Feng Li, een van de onderzoekers. corresponderende auteur.

Li voegt eraan toe dat de grootste verrassing tijdens het onderzoek de hoge transparantie was van de polymeerfilms die ze maakten, wat cruciaal zou kunnen zijn voor het soort specialistische toepassingen waarvoor deze polymeren het meest geschikt lijken. "Omdat de materialen behoorlijk stijf zijn, kan het moeilijk zijn om ze te gebruiken als flexibele plastic materialen, zoals plastic zakken, dus ik verwacht dat ze meer geschikt zullen zijn voor hoogwaardige materialen voor optische, elektronische en biomedische toepassingen", zegt professor Toshifumi Satoh. , voegt de andere corresponderende auteur toe.

Andere onderzoeksgroepen over de hele wereld onderzoeken ook de mogelijkheden voor het maken van plastic-vervangende polymeren uit planten, en sommige van dergelijke 'bioplastics' zijn al commercieel verkrijgbaar, maar de groep van Satoh heeft een belangrijke nieuwe kans toegevoegd aan dit zich snel ontwikkelende veld.

Het team is nu van plan verdere mogelijkheden te onderzoeken, maar de haalbare structurele variaties zijn zo talrijk dat ze graag hun krachten willen bundelen met specialisten op het gebied van computationele chemie, kunstmatige intelligentie en geautomatiseerde synthese om de opties te verkennen.

"We hopen dat dit werk een grote verscheidenheid aan nuttige, onnatuurlijke polysacharidepolymeren zal ontwikkelen om onderdeel te worden van een duurzame gesloten kringloop van synthese uit biomassa met efficiënte recycling", besluit Li.

Meer informatie: Yuta Mizukami et al., Chemisch recyclebaar, onnatuurlijk (1 → 6) polysachariden uit van cellulose afgeleid levoglucosenon en dihydrolevoglucosenon, ACS Macro Letters (2024). DOI:10.1021/acsmacrolett.3c00720

Aangeboden door Hokkaido Universiteit