Al matí pot ser una cullera i a la tarda un got: això pot fer aquest nou plàstic

Si hi hagués restriccions d’espai i de pes, què t’emportaries en un viatge a Mart? Una opció ideal podria ser un sol material capaç de canviar de forma per esdevenir qualsevol objecte que et passi pel cap.

Al matí, podries modelar-lo a fi d’obtenir utensilis per menjar. Havent esmorzat, podries convertir la forquilla i el ganivet en una pala per tenir cura del teu jardí marcià. I més tard, quan fos l’hora de fer un got al Planeta Vermell, la pala passaria a ser una copa per prendre una cervesa marciana.

Això, que sona a ciència-ficció, ara podria ser un pas més a prop de la realitat: investigadors de l’Escola d’Enginyeria Molecular Pritzker de la Universitat de Chicago han creat un nou tipus de plàstic amb unes propietats que es poden determinar amb l’escalfor i després fixar amb un refredament sobtat, un procés que es coneix amb el nom de trempat. A diferència dels plàstics convencionals, aquest material conserva la mateixa rigidesa quan retorna a temperatura ambient.

El plàstic pluripotent

Les conclusions de l’estudi del material, publicades a la revista Science, podrien canviar el que els astronautes fiquen a la maleta per viatjar a l’espai. “En comptes d’emportar-te tots els diferents plàstics, t’endús només aquest i després li dones les propietats que calgui a mesura que ho necessitis”, comenta Stuart Rowan, químic de la Universitat de Chicago i un dels autors de l’estudi.

En qualsevol cas, l’espai no és l’únic lloc on el material podria resultar útil. L’equip de Rowan també creu que té potencial en altres entorns caracteritzats per l’escassetat de recursos, com ara alta mar o el camp de batalla. Podria emprar-se igualment en la fabricació de robots tous i per millorar el reciclatge del plàstic.

“Tots depenem dels plàstics en la nostra vida quotidiana”, diu Shrayesh Patel, enginyer químic de la Universitat de Chicago i un altre dels autors de l’estudi. Ara bé, els gots d’escuma plàstica, les bosses d’escombraries i les lents per a ulleres, a tall d’exemple, necessiten tots ells plàstics amb propietats diferents.

D’altra banda, disposar d’un sol material que es pugui adequar a necessitats diverses “simplifica el procés de fabricació dels plàstics”, afirma Patel. Alhora, faria el plàstic més sostenible, perquè els diversos articles es podrien tractar conjuntament per al reciclatge. I és que el fet que calgui destriar els diversos plàstics a l’hora de reciclar-los contribueix al fet que només se’n reutilitzi una petita part, assenyala el científic.

Els plàstics moderns consten de cadenes de molècules unides de manera permanent, la qual cosa en dificulta la descomposició en segments més petits. Tanmateix, els investigadors de Chicago afirmen que el nou material que han concebut és “pluripotent” —un terme que se sol emprar per referir-se al caràcter genèric de les cèl·lules mare—, és a dir, fet d’enllaços que es poden trencar i restituir mitjançant l’escalfor.

Culleres i adhesius

La manera amb què els ferrers trempen l’acer en una farga, escalfant-lo gradualment i refredant-lo de cop, els ha servit d’inspiració. A diferència del metall, però, el plàstic és un material lleuger i es pot modelar a temperatures assolibles amb un forn o un fogó.

Els investigadors van escalfar el plàstic vermellós i translúcid fins a temperatures d’entre 60 i 110 °C per tot seguit ficar-lo en un congelador a fi de refredar-lo ràpidament. Quan se’l trempava a temperatures més baixes, s’hi formaven més enllaços moleculars, conferint al plàstic una major rigidesa. A temperatures més altes, en canvi, el material esdevenia més tou i pastós.

L’equip va donar al plàstic la forma d’una cullera prou rígida per extreure mantega de cacauet d’un pot de vidre, i d’una forquilla capaç de punxar i sostenir formatge. També va produir-ne un adhesiu prou potent per enganxar dos fragments de vidre i una grapa semblant a les que serveixen per agafar peluixos a través d’un comandament a les màquines de les fires.

A Julia Kalow —una química de la Universitat Northwestern que no ha participat en l'estudi, però va escriure un article de perspectiva sobre els seus resultats a Science—, la idea d’un sol material capaç d’adquirir propietats diverses li va semblar singular i engrescadora. “Ara que sabem que aconseguir aquesta propietat pot resultar útil, molts altres investigadors s’hi inspiraran per trobar noves maneres d’assolir aquest objectiu”, comenta.

La primera generació de plàstic pluripotent presenta certes limitacions. Tot i que l’equip ha demostrat que es pot reprocessar el material almenys set cops i que manté la forma durant almenys un mes, la seva vida útil en emmagatzematge és incerta. “Encara no substituirà els plàstics estàndard com si res”, adverteix Nicholas Boynton, un estudiant de postgrau de la Universitat de Chicago que ha dirigit els experiments efectuats a l’estudi. El material encara no és capaç d’assolir la duresa d’una bossa de plàstic, per exemple, ni l’elasticitat d’una cinta de goma. “Encara no estem al mateix nivell en aquest sentit, però ens hi acostem molt —comenta Boynton—. Crec que, a hores d'ara, el fet de disposar d’un sol material capaç d’oferir tot un ventall tan ampli és molt engrescador”.