La plastica “biodegradabile” non è sempre la soluzione che promette di essere. Molti materiali, anche quando si degradano, finiscono per trasformarsi in microplastiche persistenti, ormai rintracciate ovunque: negli oceani, nei suoli, negli animali e perfino nel corpo umano. Ora, dal Giappone arriva una possibile svolta. Un team di ricercatori del RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS) ha sviluppato una bioplastica capace di restare resistente durante l’uso ma di dissolversi rapidamente in ambiente marino, senza lasciare residui microscopici.
Addio microplastiche: la svolta arriva dalla cellulosa
Stando a quanto riportato da Interesting Engineering, il nuovo materiale nasce da uno degli elementi più abbondanti sul pianeta: la cellulosa, il composto organico più diffuso in natura. I ricercatori, guidati da Takuzo Aida, hanno puntato a superare i limiti delle plastiche biodegradabili esistenti, che spesso si degradano lentamente in mare o si frammentano in microplastiche prima di scomparire del tutto.
In passato, il gruppo aveva già presentato una plastica supramolecolare in grado di dissolversi in poche ore in acqua salata, grazie a legami reversibili tra due polimeri. Tuttavia, quel materiale mancava di robustezza meccanica e facilità di produzione, rendendolo poco adatto a un utilizzo su larga scala.
La nuova versione, invece, combina resistenza, flessibilità e decomposizione rapida. Uno dei componenti principali è la carbossimetilcellulosa, un derivato della polpa di legno già approvato dalla FDA e biodegradabile. Il secondo elemento è un agente di reticolazione sicuro, formato da ioni guanidinio di polietilenimina caricati positivamente. In acqua a temperatura ambiente, le cariche opposte dei due componenti si attraggono, creando una rete solida e resistente. Quando il materiale entra in contatto con l’acqua salata, però, questi “ponti salini” si rompono e la plastica si decompone.
Per evitare una degradazione accidentale, è possibile applicare un sottile rivestimento protettivo sulla superficie del materiale durante l’uso.
Dalla teoria all’applicazione pratica
Uno dei problemi iniziali del nuovo polimero era la fragilità: appariva trasparente e molto duro, ma tendeva a rompersi facilmente. I ricercatori hanno risolto la criticità aggiungendo un plastificante. Dopo numerosi test, la scelta è ricaduta sul cloruro di colina, un additivo alimentare anch’esso approvato dalla FDA.
Regolando la quantità di cloruro di colina, è possibile modulare le proprietà del materiale: la plastica può restare rigida e vetrosa oppure diventare elastica, arrivando ad allungarsi fino al 130% della sua lunghezza originale. Può inoltre essere trasformata in film trasparenti sottilissimi, spessi appena 0,07 millimetri.
Secondo Aida, il progetto (pubblicato sul Journal of the American Chemical Society) segna un passaggio decisivo: “Se il nostro primo studio era soprattutto concettuale, questo lavoro dimostra che siamo arrivati a una fase molto più pratica”. Il materiale, chiamato CMCSP, raggiunge livelli di resistenza paragonabili alle plastiche di origine petrolchimica, senza rinunciare a trasparenza, lavorabilità, riciclabilità e capacità di dissolversi in acqua di mare.
Anche la scalabilità gioca un ruolo chiave. “La natura produce ogni anno circa un trilione di tonnellate di cellulosa”, sottolinea Aida. “Da questa risorsa abbondante abbiamo ottenuto una plastica flessibile e resistente, che si decompone in modo sicuro nell’oceano”.
