Yokohama Rubber Co., Ltd., anuncia el desarrollo de un material de caucho altamente resistente a las grietas, hecho de polímeros basados en nanopartículas*1 que no utilizan ningún aditivo, como solventes orgánicos y agentes de refuerzo. El desarrollo es el resultado de un esfuerzo de colaboración con un grupo de investigación dirigido por el profesor asociado Daisuke Suzuki, de la Escuela de Graduados de Ciencia y Tecnología Textil de la Universidad de Shinshu, y RISM (Iniciativa de Investigación para Supra-Materiales). Se espera que la investigación adicional basada en los conocimientos adquiridos durante el proyecto de investigación conduzca al desarrollo de neumáticos y productos de caucho más seguros y duraderos que sean respetuosos con las personas y el medioambiente. El material de caucho desarrollado se puede reciclar fácilmente sin deterioro y, por lo tanto, se espera que contribuya a la construcción de una economía circular.

El proyecto de investigación utilizó polímeros a base de nanopartículas (en adelante, «nanopartículas») sintetizados mediante polimerización en miniemulsión*2, un método de polimerización muy conocido, y una solución acuosa dispersa de nanopartículas para crear una película de nanopartículas*3 (material de caucho) formada alevaporar el agua de la solución acuosa dispersa. La inserción de moléculas de rotaxano*4, también conocidas como «compuestos supramoleculares»*5, en estas nanopartículas como agente de reticulación mejora su resistencia a la propagación de grietas sin usar otros aditivos, como agentes de refuerzo. Esta película de nanopartículas también contribuye a la alta elasticidad del material de caucho.

Además, las películas de nanopartículas compuestas únicamente por nanopartículas pueden descomponerse simplemente sumergiéndose en una solución de agua y etanol; es decir, un proceso de bajo impacto ambiental. Dado que esta solución de agua y etanol se puede devolver a la solución acuosa dispersa que está compuesta de nanopartículas y agua simplemente evaporando el etanol altamente volátil, la película de nanopartículas se puede regenerar fácilmente sin ningún deterioro.

Los resultados de la investigación se publicaron en Langmuir, una revista de la American Chemical Society, el 17 de junio (hora de Japón).

Yokohama Transformation 2023 (YX2023), el plan de gestión a mediano plazo de Yokohama Rubber para los años fiscales 2021-2023, incluye iniciativas de sostenibilidad que se basan en el concepto de «Cuidar el futuro». Yokohama Rubber cree que realizar actividades comerciales alineadas con sus iniciativas de sostenibilidad ayudará a resolver problemas sociales y conducirá al aumento continuo de su valor corporativo. Yokohama Rubber también está implementando iniciativas relacionadas con el medioambiente basadas en una estrategia de tres pilares centrada en lograr la neutralidad de carbono, una economía circular y vivir en armonía con la naturaleza. Para ello, ha establecido una hoja de ruta para lograr objetivos a mediano y largo plazo en cada uno de estos pilares. Los esfuerzos de Yokohama Rubber para promover la construcción de una economía circular incluyen el desarrollo de neumáticos con materiales sostenibles.

*1: Los polímeros basados en nanopartículas son partículas de polímero más pequeñas que una microescala (1 micrómetro = 1/1 000 000 de un metro).

*2: Un tipo de polimerización en emulsión que se refiere a la polimerización de monómeros e iniciadores después de micronizarlos en agua usando irradiación ultrasónica.

*3: Una película de nanopartículas es una agregación de polímeros de nanopartículas.

*4: La molécula de rotaxano se refiere a una arquitectura molecular en la que una molécula lineal (en forma de mancuerna) se enhebra a través de una o más moléculas de macrociclo, entrelazando los macrociclos y atrapándolos a lo largo de la molécula lineal.

*5: Una arquitectura molecular formada por la combinación de múltiples moléculas alineadas muy ordenadamente por interacciones relativamente débiles. La combinación de múltiples moléculas permite controlar sus funciones y crear nuevas funciones.