Cientistas anunciam um plástico para solucionar o crescente problema da poluição por microplásticos
Uma equipe de pesquisadores japoneses anunciou a criação de um novo plástico que pode ser biodegradado em água salgada, diferenciando-se dos demais plásticos existentes hoje.
Em um novo estudo publicado na revista Journal of the American Chemical Society e liderado por Takuzo Aida, do RIKEN Centre for Emergent Matter Science (CEMS), no Japão, pesquisadores anunciaram um passo em direção à solução do problema dos microplásticos.
Novo tipo de plástico feito de celulose vegetal
A equipe de pesquisadores apresentou um novo tipo de plástico feito de celulose vegetal – um composto orgânico abundante. Esse novo plástico é flexível, resistente e se decompõe rapidamente em ambientes naturais, o que o diferencia de outros plásticos biodegradáveis.
Os microplásticos são contaminantes encontrados em quase todos os ecossistemas, incluindo o solo, o oceano e animais e plantas que vivem nesses ambientes, e também foram descobertos em tecidos e na corrente sanguínea humana.
Plásticos biodegradáveis e plásticos derivados de celulose já foram desenvolvidos. No entanto, a maioria dos plásticos rotulados como “biodegradáveis” não se degrada em ambientes marinhos ou leva muito tempo para se decompor, deixando microplásticos para trás durante o processo.
Aida e sua equipe desenvolveram um plástico que se degrada em água salgada em poucas horas, sem deixar resíduos de microplásticos. Este novo material é um plástico supramolecular feito de dois polímeros unidos por interações reversíveis. Quando colocado em água salgada, as ligações se rompem, ele se degrada e se decompõe. No entanto, este material não era tão prático para a fabricação como os pesquisadores esperavam.
O novo plástico é semelhante, exceto pelo fato de que um dos polímeros é comercialmente disponível, aprovado pela Administração Federal de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA, em inglês) e um derivado biodegradável da polpa de madeira chamado carboximetilcelulose. Encontrar um segundo polímero compatível levou algum tempo, mas a equipe descobriu um agente de reticulação seguro feito de íons guanidínio de polietilenoimina carregados positivamente.
Quando os íons guanidínio e a celulose foram misturados em água à temperatura ambiente, as moléculas carregadas negativa e positivamente se atraíram como um ímã. Elas formaram a rede reticulada necessária para produzir o plástico. Além disso, as pontes salinas que mantêm a rede unida se romperam ao entrar em contato com a água salgada. Para evitar a decomposição acidental, o plástico pode ser protegido por uma fina camada em sua superfície.
Inicialmente, o plástico era muito quebradiço devido à celulose que continha. Era incolor, extremamente duro e transparente, mas muito delicado e com textura semelhante à do vidro. A equipe precisava de um plastificante, uma molécula que pudesse ser adicionada para tornar o plástico mais flexível, mantendo sua rigidez. Após testarem várias moléculas, descobriram que o cloreto de colina era a solução. O aditivo alimentar é aprovado pelo FDA e, quando adicionado ao plástico, pode torná-lo mais flexível. Dependendo da concentração do aditivo, o plástico pode ficar duro e com textura semelhante à do vidro ou tão elástico que se estica até 130% além do seu comprimento original.
“Embora nosso estudo inicial tenha se concentrado principalmente no aspecto conceitual, este estudo demonstra que nosso trabalho agora está em um estágio mais prático”, disse Aida.
Plástico com potencial para o mundo real
O plástico foi batizado de CMCSP e é tão resistente quanto os plásticos convencionais derivados do petróleo; suas propriedades mecânicas podem ser ajustadas sem afetar seus outros benefícios. Como a equipe utilizou ingredientes comuns, baratos e aprovados pelo FDA, o plástico pode ser rapidamente aplicado em situações práticas.
“A natureza produz cerca de um trilhão de toneladas de celulose por ano”, disse Aida. “A partir dessa substância natural abundante, criamos um material plástico flexível, porém resistente, que se decompõe com segurança no oceano. Essa tecnologia ajudará a proteger a Terra da poluição plástica”, comentou.
Referência da notícia
Supramolecular Ionic Polymerization: Cellulose-Based Supramolecular Plastics with Broadly Tunable Mechanical Properties | Journal of the American Chemical Society. 19 de novembro, 2025. Chen, et al.