I carbon dots ottenuti dalla degradazione della plastica sono utilizzati in diversi settori
Se c’è qualcosa di complesso a questo mondo, è la degradazione della plastica. Lo scopriamo ormai a nostre spese, data la quantità di rifiuti che soffoca i mari e gli ecosistemi terrestri. Il riciclo è oggi in grado di trattare meno del 10% dei rifiuti generati. Ma l’innovazione potrebbe venirci in aiuto. È il caso di un metodo innovativo appena scoperto, che scompone le molecole di plastica utilizzando un laser. Questa tecnica, che utilizza materiali bidimensionali chiamati dicalcogenuri dei metalli di transizione come catalizzatori, potrebbe dare una vera svolta al riciclo dei polimeri. Anche perché allo stesso tempo permette di trasformarli in nanomateriali estremamente utili in molte applicazioni.
L’esperimento è della texana Cockrell School of Engineering. La ricerca ha visto però la collaborazione di studiosi provenienti da diverse istituzioni, tra cui la University of California, Berkeley, la Tohoku University in Giappone, il Lawrence Berkeley National Laboratory, la Baylor University e la Pennsylvania State University.
Utilizzando una luce a bassa potenza, il team è riuscito a rompere i legami chimici delle plastiche, creando nuovi legami che trasformano i materiali in carbon dots. Questi nanomateriali a base di carbonio hanno attratto l’interesse della scienza negli ultimi anni. Scoperti per caso nel 2004, sono oggi ampiamente utilizzati. Si dimostrano infatti una valida alternativa ai quantum dots perché facili ed economici da preparare e grazie alle molteplici proprietà. Tra queste la biocompatibilità, l’idrosolubilità, l’inerzia chimica e la fotoluminescenza. Possono essere utilizzati in vari settori, dall’ambito diagnostico e terapeutico all’elettronica.
La reazione chiave, chiamata attivazione CH, coinvolge la rottura selettiva dei legami carbonio-idrogeno e la formazione di nuovi legami chimici. Questa reazione, catalizzata dai materiali bidimensionali, ha permesso di ottenere gas di idrogeno e carbon dots capaci di immagazzinare informazioni.
L’inquinamento da plastica è una crisi globale, con milioni di tonnellate di rifiuti che si accumulano ogni anno. I metodi attuali di degradazione della plastica sono spesso inefficaci e dannosi per l’ambiente. I ricercatori sperano che questa nuova scoperta possa portare allo sviluppo di tecnologie di riciclo più efficienti.