Editor: Sadarudin el Bakri
Harapan baru dalam mencegah kerusakan lingkungan yang semakin memburuk, menyusul ditemukaanya dua polimer yang berasal dari gula dan dapat digunakan secara terpisah atau digabungkan bersama untuk menggantikan plastik berbasis minyak bumi.
Tim ilmuwan dari University of Birmingham, Inggris dan Duke University, AS, berhasil mengembangkan keluarga polimer baru yang dapat menggantikan plastik biasa. Polimer baru dibuat dari sumber yang ramah lingkungan dan berkelanjutan, bahan ini mempertahankan semua kualitas plastik disamping “bisa terurai dan bisa didaur ulang secara mekanis.”
Bahan yang digunakan untuk menggantikan plastik itu terbuat dari gula, bukan turunan petrokimia. Ada dua polimer: satu polimer “meregangkan, seperti karet” dan yang lain “keras tapi ulet [lentur, tidak rapuh], seperti kebanyakan plastik komersial.”
Para peneliti menggunakan senyawa berbasis gula alkohol isoidida dan isomannida, dua senyawa yang memiliki cincin atom yang kaku. Polimer baru yang terbuat dari senyawa berbasis gula alkohol berperilaku mirip dengan plastik.
Polimer yang terbuat dari isoidida “menunjukkan kekakuan dan kelenturan yang mirip dengan plastik biasa, dan kekuatan yang mirip dengan plastik rekayasa bermutu tinggi seperti Nylon-6,”
Isoidida dan isomannida hanya berbeda dalam orientasi spasial 3D dari dua ikatan –stereokimia. Bahan itu berbasis isomannida mempunyai kekuatan dan ketangguhan yang serupa dengan bahan berbasis isoidida, tetapi juga sangat elastis dan mampu memulihkan bentuknya setelah mengalami deformasi.
Kedua bahan berbahan dasar gula ini mempertahankan sifat mekaniknya yang sangat baik setelah penghancuran dan pemrosesan termal, yang merupakan cara plastik biasanya didaur ulang secara mekanis.
Para peneliti menggunakan teknologi canggih untuk mensimulasikan bagaimana rantai polimer “berkemas dan berinteraksi” untuk menghasilkan kualitas polimer yang berbeda. Rilis berita mencatat bahwa “bentuk 3D yang unik dari turunan gula memfasilitasi gerakan dan interaksi yang berbeda dari rantai panjang yang menyebabkan perbedaan besar dalam sifat fisik yang diamati.”
Para peneliti menciptakan kopolimer dari unit isoidida dan isomannida, dan menyebutnya bahan yang identik secara komposisi dan stoikiometri jika bukan karena “perbedaan sifat yang berbeda yang timbul dari ikatan hidrogen yang berbeda secara stereokimia.”
Dalam Journal of American Chemical Society, mereka menulis bahwa “Desain molekuler modular dari polimer memberikan kesempatan untuk menciptakan keluarga bahan dengan sifat berbeda yang memiliki sifat mudah terurai dan kinerja mekanik yang luar biasa.”
Kesamaan kimia dari polimer berarti bahwa mereka dapat dicampur bersama untuk menghasilkan bahan “dengan kualitas yang sebanding atau ditingkatkan” tidak seperti banyak plastik komoditas.
Dr Josh Worch, dari Sekolah Kimia Birmingham, dan rekan penulis dalam penelitian tersebut, mengatakan: “Kemampuan untuk memadukan polimer ini bersama-sama untuk membuat bahan yang berguna, menawarkan keuntungan berbeda dalam daur ulang, yang sering kali harus berurusan dengan umpan campuran. “
Dr Connor Stubbs, juga dari Birmingham’s School of Chemistry, menambahkan: “Plastik berbahan bakar bensin telah diteliti selama beberapa dekade, jadi untuk mengejarnya merupakan tantangan besar.” Dia melanjutkan dengan mengatakan: “Kita bisa melihat struktur dan bentuk unik yang ditawarkan biologi untuk membuat plastik yang jauh lebih baik dengan bentangan properti yang sama yang dapat ditawarkan oleh plastik komersial saat ini.”
Profesor Universitas Duke Dr Matthew Becker mengatakan: “Temuan kami benar-benar menunjukkan bagaimana stereokimia dapat digunakan sebagai tema sentral untuk merancang bahan berkelanjutan dengan apa yang benar-benar merupakan sifat mekanik yang belum pernah terjadi sebelumnya.”
Profesor Andrew Dove, yang memimpin tim peneliti dari Birmingham, mencatat: “Studi ini benar-benar menunjukkan apa yang mungkin terjadi dengan plastik berkelanjutan.” Dia mengakui bahwa sementara lebih banyak pekerjaan diperlukan “untuk mengurangi biaya dan mempelajari potensi dampak lingkungan dari bahan-bahan ini, dalam jangka panjang ada kemungkinan bahwa bahan-bahan semacam ini dapat menggantikan plastik yang bersumber dari petrokimia yang tidak mudah terdegradasi di lingkungan.
University of Birmingham dan Duke University telah mengajukan aplikasi paten bersama, sementara para peneliti mencari mitra industri yang tertarik untuk melisensikan teknologi tersebut.
Sumber : Journal of the American Chemical Society
