Pesquisadores do RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS), no Japão, desenvolveram um novo plástico tão forte quanto os convencionais e biodegradávelcom a característica especial de se decompor na água do mar.
As descobertas experimentais da equipe liderada por Takuzo Aida serão publicadas na edição desta sexta-feira da revista científica Ciênciadiz o RIKEN em um comunicado sobre o trabalho.
Os cientistas têm tentado desenvolver materiais que possam substituir os plásticos tradicionais, não sustentáveis e prejudiciais ao meio ambiente. Embora já existam alguns plásticos recicláveis e biodegradáveis, estes últimos, como o PLA (ou ácido poliláctico), muitas vezes acabam no oceano, onde não se degradam.
O resultado são os microplásticos (pedaços com menos de cinco milímetros), que atrapalham a vida aquática e entram na cadeia alimentar, podendo ser ingeridos pelas pessoas. “Com esse novo material, criamos uma nova família de plásticos que são fortes, estáveis, recicláveis, que podem servir a múltiplas funções e, mais importante, não geram microplásticos”, comenta Takuzo Aida, citado no texto da RIKEN.
Mais resistente, flexível e moldável
A equipe do químico se concentrou nos plásticos supra-moleculares (polímeros com estruturas que se mantêm juntas por interações reversíveis), que podem se degradar ou se reciclar, para tentar resolver o problema dos microplásticos.
Os novos plásticos foram feitos combinando dois monômeros iônicos, que formam “pontes salinas” em forma de rede, o que lhes confere resistência e flexibilidade. Monômeros são pequenas moléculas compostas por um único mero, sendo os polímeros feitos de vários meros.
“Nos testes iniciais, um dos monômeros era um aditivo alimentar comum, o hexametafosfato de sódio, e o outro era qualquer um dos vários monômeros baseados em íons guanidínio”, explicam os pesquisadores, acrescentando que ambos “podem ser metabolizados por bactérias, garantindo a biodegradabilidade assim que o plástico é dissolvido e seus componentes se separam”.
Enquanto as ligações dos plásticos supramoleculares são de “natureza reversível”, a estrutura das pontes salinas do novo material é irreversível, a menos que seja exposta a eletrólitos como os encontrados na água do mar. A principal descoberta dos cientistas foi “como criar essas ligações cruzadas irreversíveis seletivamente”.
Quando o novo plástico foi dissolvido em água salgada, os cientistas “conseguiram recuperar como pós 91% do hexametafosfato e 82% do guanidínio, indicando que a reciclagem é fácil e eficiente” e, na terra, placas do novo plástico “degradaram-se completamente ao longo de dez dias, fornecendo ao solo fósforo e azoto semelhantes a um fertilizante”.
Após a criação de “um plástico forte e durável”, que “pode ser dissolvido em certas condições”, os pesquisadores testaram a qualidade do novo material, concluindo que ele é atóxico e não inflamável (“o que significa que não há emissões de CO2” , o principal gás com efeito de estufa), bem como pode ser “reconfigurado a temperaturas acima de 120°C como outros termoplásticos”.
Segundo a RIKEN, a equipe conseguiu produzir plásticos mais e menos fortes e com resistências à tração variadas, o que significa que o novo material “pode ser adaptado conforme a necessidade” e se transformar em um plástico rígido ou semelhante a borracha e silicone. Plásticos degradáveis no mar podem ser usados em impressões 3D.