As descobertas experimentais da equipa liderada por Takuzo Aida são publicadas na edição de sexta-feira da revista científica Science, refere o RIKEN num texto sobre o trabalho.
Os cientistas têm tentado desenvolver materiais que possam substituir os plásticos tradicionais, não sustentáveis e prejudiciais para o meio ambiente. Embora já existam alguns plásticos recicláveis e biodegradáveis, estes últimos, como o PLA (ou ácido poliláctico), acabam muitas vezes no oceano, onde não se degradam.
O resultado são os microplásticos (pedaços com menos de cinco milímetros), que estragam a vida aquática e entram na cadeia alimentar, podendo acabar no corpo das pessoas.
“Com este novo material, criámos uma nova família de plásticos que são fortes, estáveis, recicláveis, podem servir múltiplas funções e, mais importante, não geram microplásticos”, diz Takuzo Aida, citado no texto da RIKEN.
A equipa do químico concentrou-se nos plásticos supramoleculares (polímeros com estruturas que se mantêm juntas por interações reversíveis), que se podem degradar ou reciclar, para tentar resolver o problema dos microplásticos.
Os novos plásticos foram feitos combinando dois monómeros iónicos, que formam “pontes salinas” em forma de rede, o que lhes confere resistência e flexibilidade.
Os monómeros são pequenas moléculas compostas por um único mero, sendo os polímeros constituídos por vários meros.
“Nos testes iniciais, um dos monómeros era um aditivo alimentar comum, o hexametafosfato de sódio, e o outro era qualquer um dos vários monómeros baseados em iões de guanidínio”, precisa o texto, acrescentando que ambos “podem ser metabolizados por bactérias, garantindo a biodegradabilidade assim que o plástico é dissolvido e os 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 estas 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 10 dias, fornecendo ao solo fósforo e nitrogénio semelhantes a um fertilizante”.
Após a criação de “um plástico forte e durável”, que “pode ser dissolvido em determinadas condições”, os investigadores testaram a qualidade do novo material, concluindo que 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 equipa conseguiu produzir plásticos mais e menos fortes e com variadas resistências à tração, o que significa que o novo material “pode ser adaptado conforme a necessidade” e transformar-se num plástico rígido ou semelhante a borracha e silicone. Os plásticos degradáveis no mar podem ser usados em impressões 3D.
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