Cientistas anunciam um plástico para solucionar o crescente problema da poluição por microplásticos

Num 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, investigadores anunciaram um passo em direção à solução do problema dos microplásticos.

Novo tipo de plástico feito de celulose vegetal

A equipa de investigadores apresentou um novo tipo de plástico feito de celulose vegetal – um composto orgânico abundante. Este novo plástico é flexível, resistente e decompõe-se 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 os 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 demora muito tempo para se decompor, deixando microplásticos para trás durante o processo.

Aida e sua equipa 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 rompem-se, fazendo com que este se degrade e se decomponha. No entanto, este material não é tão prático para a fabricação como os investigadores esperavam.

O novo plástico é semelhante, exceto pelo facto de que um dos polímeros é comercialmente disponível, aprovado pela Administração Federal de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA), e um derivado biodegradável da polpa de madeira chamado carboximetilcelulose. Encontrar um segundo polímero compatível demorou algum tempo, mas a equipa descobriu um agente de reticulação seguro feito de iões guanidínio de polietilenoimina carregados positivamente.

Quando os iões guanidínio e a celulose foram misturados na água à temperatura ambiente, as moléculas carregadas negativa e positivamente atraíram-se como um íman. Formaram a rede reticulada necessária para produzir o plástico. Além disso, as pontes salinas que mantêm a rede unida romperam-se ao entrar em contato com a água salgada. Para evitar a decomposição acidental, o plástico pode ser protegido por uma fina camada na sua superfície.

Inicialmente, o plástico era muito quebradiço devido à celulose que continha. Era incolor, extremamente duro e transparente, mas muito delicado e com uma textura semelhante à do vidro. A equipa precisava de um plastificante, uma molécula que pudesse ser adicionada para tornar o plástico mais flexível, mantendo a sua rigidez. Após testarem várias moléculas, descobriram que o cloreto de colina era a solução. O aditivo alimentar, aprovado pela FDA, 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 o nosso estudo inicial se tenha concentrado principalmente no aspeto conceitual, este estudo demonstra que o nosso trabalho está num 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; as suas propriedades mecânicas podem ser ajustadas sem afetar outros benefícios. Como a equipa utilizou ingredientes comuns, baratos e aprovados pela FDA, o plástico pode ser rapidamente aplicado em situações práticas.

“A natureza produz cerca de um trilião de toneladas de celulose por ano”, disse Aida. “A partir desta substância natural abundante, criamos um material plástico flexível, porém resistente, que se decompõe com segurança no oceano. Esta 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.