They develop plastics programmed to degrade after use/Desarrollan plásticos programados para degradarse después de su uso
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By now, we all agree that plastics are one of the most polluting products manufactured by humans. But we also agree that they are among the most useful in our daily lives, from packaging and wrapping to the fibers that make up our clothes. The worst part is that we are only able to properly recycle a meager ten percent of the plastic we discard. That's why new ways of breaking it down are appearing more and more frequently, whether with bacteria, fungi, or whatever is needed.
A estas alturas ya todos estamos de acuerdo que los plásticos son uno de los productos fabricados por los humanos más contaminantes que existen. Pero también estaremos de acuerdo que es uno de los más utiles para nuestra vida cotidiana, desde los envases y envoltorios hasta las fibras que componen nuestra ropa. Lo peor de todo es que tan solo somos capaces de reciclar adecuadamente un escaso diez por ciento del plástico que desechamos. Por eso cada vez más frecuentemente aparecen nuevas formas de descomponerlo ya sea con bacterias, hongos o lo que haga falta.
Recently, another brilliant idea has emerged, this time developed by a group of scientists from the Department of Materials Science and Engineering at Rutgers University (New Jersey, USA), along with collaborators from other institutions. It involves modified polymers (mainly derived from common polymers such as polyethylene, polypropylene, or PET) to which specific additives or chemical structures are incorporated, allowing control over when and how they degrade once the product has reached the end of its useful life.
Recientemente ha surgido otra idea brillante, esta vez desarrollada por un grupo de científicos del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Rutgers University (Nueva Jersey, Estados Unidos), junto con colaboradores de otras instituciones. Se trata de polímeros modificados (principalmente derivados de polímeros comunes como el polietileno, polipropileno o PET) a los que se les incorporan aditivos o estructuras químicas específicas que permiten controlar cuándo y cómo se degradan una vez que el producto ha cumplido su vida útil.
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These are not traditional biodegradable plastics, which require very specific conditions such as industrial composting. Instead, these are conventional plastics that maintain all their mechanical properties—transparency, resistance, etc.—while in use, but are "programmed" to begin degrading in a controlled manner when a trigger is activated. To achieve this, several strategies have been developed, one of which involves incorporating side chains or additives that are stable under normal conditions but begin to break down after a predetermined time.
No son plásticos biodegradables tradicionales, que necesitan condiciones muy específicas como compostaje industrial sino que estos son plásticos de uso convencional que mantienen todas sus propiedades mecánicas, transparencia, resistencia, etc., mientras están en uso, pero están “programados” para empezar a degradarse de forma controlada cuando se les activa un desencadenante. Para que esto funcione han desarrollado varias estrategias, una de ellas consiste en incorporar cadenas laterales o aditivos que son estables en condiciones normales, pero que empiezan a romperse después de un tiempo predeterminado.
Others are plastics activated by external triggers (pH, UV light, temperature, salt water). The best-known type is the one that responds to seawater or specific ocean conditions. These incorporate chemical groups (for example, sensitive ketals or esters) that remain stable on land, but when the plastic reaches the sea (slightly alkaline pH + salt water), reactions are activated that rapidly break down the polymer chain. In laboratory tests, these plastics disintegrate in a matter of weeks or months in seawater, rather than hundreds of years.
Otros son plásticos activados por triggers externos (pH, luz UV, temperatura, agua salada). El más conocido es el que responde al agua de mar o a condiciones específicas del océano. Incorporan grupos químicos (por ejemplo, cetales o ésteres sensibles) que permanecen estables en tierra firme, pero cuando el plástico llega al mar (pH ligeramente alcalino + agua salada), se activan reacciones que rompen rápidamente la cadena polimérica. En pruebas de laboratorio, estos plásticos se desintegran en cuestión de semanas o meses en agua de mar, en lugar de cientos de años.
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This obviously has many advantages over other "green" plastics, as it doesn't require changes to machinery or manufacturing processes (it's drop-in, meaning it can be used in the same factories) and doesn't lose performance over its lifespan. The degradation time and conditions can be programmed according to use (supermarket bag → 6 months; detergent container → 3 years, etc.). In tests, they have obtained a modified polyethylene that is identical to conventional polyethylene in its properties. It contains less than 1-2% of a proprietary additive and can be programmed to degrade in seawater in 30-90 days once activated.
Obviamente esto tiene muchas ventajas frente a otros plásticos “verdes” ya que no requiere cambiar maquinaria ni procesos de fabricación (es drop-in, se puede usar en las mismas fábricas) y no pierde rendimiento durante su vida útil. El tiempo y las condiciones de degradación se pueden “programar” según el uso (bolsa de supermercado → 6 meses; envase de detergente → 3 años, etc.). En pruebas realizadas han obtenido un polietileno modificado que es idéntico al convencional en propiedades. Contiene menos del 1-2 % de un aditivo propietario y puede programarse para degradarse en agua de mar en 30-90 días una vez activado.
In short, these are ordinary plastics that incorporate a kind of "molecular clock" or "environmental switch," which causes them to degrade quickly and in a controlled manner when we no longer need them, drastically reducing the problem of persistent pollution. The project is still in the industrial scaling phase, and several companies (especially in the US and Europe) are negotiating licenses with Rutgers to commercialize it in the coming years. Further industrial scaling of processes and a thorough evaluation of the toxicity and environmental impact of the final degradation products are still needed.
En resumen, estos son plásticos normales que llevan incorporado una especie de “reloj molecular” o “interruptor ambiental”, que los hace degradarse de forma rápida y controlada cuando ya no los necesitamos, reduciendo drásticamente el problema de la contaminación persistente. El proyecto sigue en fase de escalado industrial y hay varias empresas (especialmente en EE.UU. y Europa) negociando licencias con Rutgers para comercializarlo en los próximos años. Aún falta escalar procesos industriales y evaluar bien la toxicidad e impacto ambiental de los productos finales de degradación.
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https://www.rutgers.edu/news/scientists-develop-plastics-can-break-down-tackling-pollution