La possibilità di analizzare e caratterizzare rapidamente i materiali polimerici rappresenta una sfida cruciale nell'ambito della chimica analitica, soprattutto per le applicazioni legate alla sostenibilità e al riciclo delle plastiche.

Lo studio condotto dal gruppo e laboratorio di ricerca M.O.D.A.L. – Mahtematical mOdelling and Data AnaLysis coordinato da Francesco Piccialli, docente di Computer Science del Dipartimento federiciano di Matematica e Applicazioni "Renato Caccioppoli", in collaborazione con il gruppo di ricerca del Dipartimento di Scienze Chimiche coordinato da Vincenzo Busico, ha portato allo sviluppo di un sistema automatizzato ultra-rapido basato su spettroscopia 13C NMR e algoritmi avanzati di analisi dati per l'analisi delle poliolefine.

L'obiettivo della ricerca era sviluppare un sistema innovativo in grado di caratterizzare con precisione e velocità la microstruttura dei materiali poliolefinici, una classe di polimeri largamente utilizzata a livello globale.

Grazie all'integrazione di algoritmi di Data Analysis e tecnologie avanzate di High-Throughput Experimentation (HTE), il sistema automatizzato è in grado di analizzare questi materiali in pochi secondi, riducendo drasticamente i tempi e i costi rispetto ai metodi tradizionali.

Le poliolefine, come il polietilene (PE) e il polipropilene (PP), rappresentano circa il 50% delle plastiche prodotte globalmente e sono centrali in moteplici applicazioni industriali. Tuttavia, la loro microstruttura complessa e la mancanza di gruppi funzionali distintivi rendono difficile il loro riciclo e la loro analisi. Questo nuovo sistema consente di superare tali limiti, offrendo una soluzione efficace per l'analisi sia di materiali vergini che di flussi di plastica riciclata.

I risultati dello studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista ACS Analytical Chemistry,  hanno un duplice impatto: accademico e industriale. Da un lato, l'innovazione apre nuove strade per la ricerca nell'ambito dei polimeri, migliorando la comprensione della microstruttura delle poliolefine. Dall'altro, il sistema può essere applicato direttamente nell'industria per migliorare i processi di riciclo e supportare la transizione verso un'economia più sostenibile.

Per maggiori informazioni, link all'articolo completo.