Pero esta robustez tiene una contrapartida: una vez moldeados y curados, ya no pueden volver a fundirse ni reciclarse.
Desde hace una decena de años, las redes covalentes adaptables (RCA) suscitan un gran interés. En efecto, estos plásticos de nueva generación combinan la robustez de los materiales termoendurecibles con la posibilidad de ser remodelados y/o reciclados. Esta propiedad se basa en enlaces químicos denominados "dinámicos", capaces de romperse y reformarse bajo el efecto de un estímulo, como por ejemplo la temperatura.
Hasta ahora, estos reordenamientos requerían la presencia de grupos químicos muy reactivos en exceso, en particular funciones azufradas llamadas tioles. Pero a cambio, este exceso hace que el material sea más sensible a la "fluencia", un fenómeno de deformación lenta e irreversible bajo tensión prolongada que compromete, a la larga, la durabilidad y las prestaciones mecánicas del material.
Para sortear esta dificultad, los científicos del Laboratorio Softmat (CNRS/Universidad de Toulouse) han desarrollado una estrategia original que se asemeja a un "candado" molecular. Su idea: enmascarar temporalmente los grupos tioles en exceso responsables de la fluencia para impedir su reactividad a temperatura de uso, manteniendo al mismo tiempo la posibilidad de reactivarlos cuando sea necesario.
Así, han logrado proteger los átomos de azufre de los grupos tioles dentro de estructuras químicas estables que actúan como candados cerrados. A temperatura ambiente, estos candados impiden cualquier interacción indeseable entre los átomos de azufre y su entorno. El material permanece estable, resistente y poco propenso a la fluencia.
Una vez calentados, estos cerrojos se abren progresivamente liberando los grupos tioles que pueden entonces participar en las reacciones de intercambio que permiten remodelar o reciclar el material. Esta estrategia permite así activar o desactivar térmicamente la reciclabilidad del material mientras se limita la fluencia a temperatura de uso.
Este avance, que es objeto de una publicación en la revista Polymer Chemistry, abre nuevas perspectivas para el desarrollo de plásticos más sostenibles que disfruten de una vida útil prolongada y sigan siendo reciclables. Más allá, esta estrategia podría extenderse al diseño de materiales capaces de adaptar sus propiedades en función de sus condiciones de uso.