A Dra. Emily Pentzer, professora associada do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e do Departamento de Química da Texas A&M University, está tornando os polímeros impressos em 3D mais ecológicos por meio de um processo que permite que os polímeros se degradem naturalmente ao longo do tempo. A pesquisa de Pentzer é um esforço colaborativo que inclui pesquisadores da Texas A&M College of Engineering, da Texas A&M Engineering Experiment Station, do Texas A&M Department of Chemistry e da University of Kashmir.

A pesquisa foi publicada na revista Angewandte Chemie .

"Nosso objetivo era criar estruturas poliméricas degradáveis ??sustentáveis", disse Pentzer. “Fizemos isso aproveitando as microestruturas oferecidas pela química em conjunto com as macroestruturas oferecidas pela impressão 3D”.

A maioria dos polímeros sintéticos comerciais consiste em moléculas grandes que não se separam em condições normais. Quando deixados no ambiente, itens manufaturados como copos de isopor ou recipientes de plástico se quebram em pequenos pedaços que não são vistos a olho nu , mas as longas moléculas de polímero permanecem presentes para sempre.

"Não é apenas a garrafa de plástico sendo chutada na estrada", disse Pentzer. "Esses materiais se decompõem em microplásticos que permanecem no meio ambiente. Não entendemos completamente o impacto dos microplásticos, mas foi demonstrado que eles carregam doenças, metais pesados ??e bactérias fecais".

Para fazer os polímeros degradáveis, Pentzer colaborou com o Dr. Don Darensbourg, distinto professor do Departamento de Química da Texas A&M, para usar dióxido de carbono e sal de cozinha para criar a tinta que foi usada no processo de impressão 3D . Após a impressão, as estruturas são lavadas com água para dissolver o sal e solidificar a estrutura. Enquanto a parte externa da estrutura continua a parecer suave, o processo cria milhares de pequenos poros que permitem que os compostos químicos se degradem mais rapidamente.

"Sob as condições certas, os polímeros que criamos irão realmente se degradar rapidamente", disse Pentzer. "Idealmente, eles vão se quebrar em pequenas moléculas que não são tóxicas. Essas moléculas menores não serão capazes de transportar coisas como metais pesados ??ou bactérias."

À medida que a pesquisa avança, Pentzer espera usar esse processo para criar materiais de embalagem para que coisas como caixas e fitas possam se degradar rapidamente, em vez de ficarem em um aterro sanitário nos próximos anos. Ela também vê um futuro brilhante para polímeros impressos em 3D no campo biomédico.

"Esses materiais podem ser usados ??para diversas aplicações biomédicas", disse Pentzer. “Coisas como andaimes para implantes que se degradam com o tempo para que seu corpo possa se curar, mas você não terá esse pedaço de plástico em você para sempre”.

Por meio de sua pesquisa interdisciplinar , Pentzer busca resolver um problema mundial que pode ter implicações no meio ambiente, na saúde humana, na biomedicina e em quase todos os aspectos da existência humana.

"É como casar a ciência com a engenharia", disse Pentzer. "Trabalhando juntos, podemos criar sinergia e alcançar muito mais."