(esq.) Prof. Boris Rybtchinski, Dr. Haim Weissman e Dra. Angelica Niazov-Elkan
Bilhões de toneladas de resíduos
plásticos amontoam-se em nosso mundo. A maior parte deles se acumulou no solo e
nos oceanos ou se desintegrou em pequenas partículas conhecidas como
microplásticos que poluem o ar e a água, penetrando na vegetação e na corrente
sanguínea de humanos e outros animais. O escopo do perigo representado pelos
plásticos cresce a cada ano que passa, uma vez que eles são feitos de moléculas
massivas, conhecidas como polímeros, que não se biodegradam facilmente.
Atualmente, os plásticos biodegradáveis compõem menos de um quinto da
quantidade total de plástico
produzido, e os processos necessários
para quebrá-los são relativamente complicados. Em
um estudo publicado na ACS Nano , a Dra. Angelica Niazov-Elkan, o Dr.
Haim Weissman e o Prof. Boris Rybtchinski do Departamento de Química
Molecular e Ciência de Materiais do Instituto de Ciência Weizmann criaram um
novo plástico composto que se degrada facilmente usando bactérias. Este novo
material, produzido pela combinação de um polímero biodegradável com cristais
de uma substância biológica, tem três grandes benefícios: é barato, fácil de
preparar e muito forte. Também participaram do estudo o falecido Dr. Eyal
Shimoni, Dr. XiaoMeng Sui, Dr. Yishay Feldman e Prof. H. Daniel Wagner. Atualmente,
muitas indústrias estão adotando com entusiasmo plásticos compostos, que são
feitos pela combinação de dois ou mais materiais puros e possuem várias
propriedades benéficas, como leveza e resistência. Esses plásticos agora servem
para fabricar peças-chave de uma ampla variedade de produtos industriais, de
aviões e carros a bicicletas.
Buscando criar um plástico
composto que atendesse às necessidades da indústria e ao mesmo tempo fosse
ecologicamente correto, os pesquisadores do Instituto Weizmann decidiram se
concentrar em materiais de origem comuns e baratos, cujas propriedades poderiam
ser melhoradas. Eles descobriram que moléculas de tirosina — um aminoácido
prevalente que forma nanocristais excepcionalmente fortes — poderiam ser usadas
como um componente eficaz em um plástico composto biodegradável. Depois de
examinar como a tirosina se combina com vários tipos de polímeros, eles
escolheram a hidroxietilcelulose, um derivado da celulose, que é amplamente
empregado na fabricação de medicamentos e cosméticos. Por si só, a
hidroxietilcelulose é um material fraco que se desintegra facilmente. Para
combiná-la com a tirosina, os dois materiais foram misturados em água fervente.
Quando eles esfriaram e secaram, um plástico composto excepcionalmente forte
foi formado, feito de nanocristais de tirosina semelhantes a fibras que
cresceram na hidroxietilcelulose e se integraram a ela. Em um experimento que
revelou a resistência do novo plástico, uma tira de 0,04 milímetros de
espessura do material suportou uma carga de 6 quilos. Além disso, a equipe
descobriu que o novo material tinha várias outras características únicas,
tornando-o ainda mais útil para a indústria. Normalmente, quando um material é
reforçado, ele perde plasticidade. Este novo plástico composto, no entanto,
além de ser muito forte, também é mais dúctil (maleável) do que seu componente
principal, a hidroxietilcelulose. Em outras palavras, a combinação dos dois
materiais criou uma sinergia que se manifesta no surgimento de propriedades
extraordinárias e, consequentemente, tem enorme potencial industrial. Como
tanto a celulose quanto a tirosina – cujos cristais podem ser encontrados em
vários tipos de queijo duro – são comestíveis, o plástico composto
biodegradável pode realmente ser comido. Ele também é saboroso? Teremos que
esperar para descobrir, como o processo de produção no laboratório não é
higiênico o suficiente para alimentos, os pesquisadores ainda não deram uma
mordidinha. Rybtchinski resume: “O estudo de acompanhamento que já iniciamos
pode avançar o potencial comercial deste novo material, uma vez que
substituímos a fervura em água pela fusão, como é mais comum na indústria. Isso
significa que aquecemos os polímeros biodegradáveis até que se tornem líquidos e então misturamos a tirosina ou outros
materiais adequados. Se conseguirmos superar os desafios científicos e técnicos envolvidos neste processo,
seremos capazes de explorar a possibilidade de produzir este novo plástico composto em escala
industrial.”
Fonte: https://www.weizmann.org.uk/
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