Cientistas do Instituto Riken, no Japão, apresentaram um plástico derivado de plantas que se degrada em água salgada em poucas horas sem produzir microplásticos. O material, desenvolvido pela equipa liderada por Zhenghong Chen sob coordenação do professor Takuzo Aida, utiliza celulose de origem vegetal combinada com compostos poliméricos de carga oposta. Além de dispensar matérias-primas fósseis, o bioplástico procura reduzir a acumulação de resíduos nos oceanos e em outros ecossistemas.
Estrutura supramolecular baseada em celulose
O novo plástico é formado por dois componentes principais unidos por ligações iónicas reversíveis. O primeiro é a carboximetilcelulose, derivado de polpa de madeira já aprovado para usos comerciais e médicos. O segundo é um agente de reticulação composto por iões guanidínio ligados a polietilenoimina, que trazem carga positiva e atraem a celulose, carregada negativamente. Quando as duas substâncias são misturadas em água à temperatura ambiente, estabelecem-se forças eletrostáticas que criam uma rede polimérica estável e resistente.
Para ultrapassar a rigidez típica de materiais à base de celulose, a equipa adicionou cloreto de colina, um plastificante usado na indústria alimentar. Ajustando a quantidade desse sal orgânico, foi possível controlar o grau de flexibilidade do produto final. Ensaios laboratoriais mostraram que o plástico pode variar de um estado rígido, semelhante ao vidro, até uma forma elástica capaz de se esticar 130 % do comprimento original. Os investigadores também obtiveram filmes finos de 0,07 mm, sinalizando viabilidade para embalagens e revestimentos.
Degradação rápida em ambientes marinhos
A característica diferencial do material é a sua resposta à água salgada. As chamadas pontes salinas que mantêm os polímeros juntos são rompidas pela elevada concentração de iões presentes no mar. Esse mecanismo faz com que a estrutura supramolecular se desfaça em poucas horas, libertando moléculas solúveis que não formam fragmentos sólidos. Em solo húmido, o processo ocorre num período maior, mas mantém-se a ausência de microplásticos.
Plásticos rotulados como biodegradáveis nem sempre se degradam totalmente em ecossistemas aquáticos, levando à persistência de partículas microscópicas que já foram detetadas em água potável, alimentos e tecidos humanos. Ao evitar a formação desses resíduos, o novo bioplástico visa mitigar um problema ambiental que se agravou nas últimas décadas.
Imagem: Tecnologia Inovação Notícias
Matéria-prima abundante e possíveis aplicações
A celulose é o composto orgânico mais comum da biosfera, estimando-se uma produção natural anual de cerca de um trilião de toneladas. O acesso a essa fonte renovável permite vislumbrar uma cadeia de produção menos dependente do petróleo. O método proposto pelos investigadores utiliza procedimentos à temperatura ambiente, o que pode simplificar a escalabilidade industrial e reduzir o consumo energético.
Segundo os resultados divulgados, o material pode ser moldado em artigos rígidos, filmes flexíveis ou fibras, oferecendo versatilidade para setores como embalagens de alimentos, utensílios descartáveis e componentes médicos temporários. Para evitar degradação acidental antes do uso, basta aplicar uma camada protetora fina que impede o contacto direto com água salgada ou deter agentes iónicos semelhantes.
Embora a equipa não tenha apresentado dados de produção em larga escala, o professor Takuzo Aida destacou que a combinação entre celulose, iões guanidínio e cloreto de choline gerou um plástico robusto, seguro e compatível com sistemas naturais. O avanço insere-se em iniciativas globais que procuram materiais alternativos, capazes de reduzir a poluição marinha e a pegada de carbono associada ao consumo de plásticos convencionais.
