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A V A N Ç O S E T E C N O L O G I A
Alternativa ao plástico
Os plásticos descartáveis salvaram muitas vidas ao
melhorar o saneamento nos cuidados de saúde. No
entanto, a enorme quantidade de resíduos plásticos –
que pode levar de dezenas a centenas de anos para se
decompor – é um flagelo global da poluição. Entretanto,
em um estudo publicado recentemente na ACS
Nano, pesquisadores do SANKEN (Instituto de Pesquisa
Científica e Industrial) da Universidade de Osaka no
Japão e parceiros colaboradores desenvolveram hidrogéis
e moldes excepcionalmente versáteis que podem
substituir os plásticos convencionais.
A escala global de resíduos plásticos requer soluções
urgentes e está sendo abordada de diversas perspectivas.
Por exemplo, em agosto de 2022, a National
Geographic publicou um artigo sobre reciclagem e
reaproveitamento de resíduos plásticos. Takaaki Kasuga,
profissional que lidera as pesquisas, comenta que
a única solução de longo prazo é desenvolver alternativas
baratas, de alto desempenho e semelhantes a
plásticos que não persistam no meio ambiente. “Esta é
uma área ativa de pesquisa, mas as alternativas propostas
até o momento não atenderam às necessidades da
sociedade”, destaca Takaaki.
Ao pesquisar a necessidade global de um substituto
do plástico, Takaaki e colegas de trabalho se inspiraram
nas nanofibras de celulose. Por exemplo, essas fibras
ultrapequenas ajudam as plantas a manter estruturas
rígidas e leves. Na verdade, em uma base de libra por
libra, as nanofibras de celulose ajudam a madeira a
ser – por algumas métricas – mais forte que o aço. A
capacidade de adequar a natureza hierárquica dessas
nanofibras as tornam uma área ativa de pesquisa em
tecidos sintéticos e outros contextos de bioengenharia.
Várias técnicas estão atualmente disponíveis para
moldar nanofibras em uma orientação controlada; isto
é, para exibir anisotropia. No entanto, uma técnica
simples que permite moldar nanofibras de celulose
da escala nano para macroscópica, em vários eixos
espaciais, não está disponível há muito tempo. Para
atender a essa necessidade, os pesquisadores usaram
deposição eletroforética para
fabricar hidrogéis e moldes à
base de nanofibras de celulose
anisotrópicas.
Alternative to plastic
Disposable plastics have saved many lives by improving
sanitation in health care. However, the vast amount of plastic
waste – which can take tens to hundreds of years to decompose
– is a global scourge of pollution. But now, in a study
recently published in ACS Nano, scientists at Osaka University’s
Institute for Scientific and Industrial Research (Sanken) in
Japan and collaborating partners have developed exceptionally
versatile hydrogels and molds that can replace conventional
plastics.
The global scale of plastic waste requires urgent solutions
and is being addressed from various perspectives. For example,
in August 2022, National Geographic published an article on
the recycling and reuse of plastic waste. However, Takaaki
Kasuga, a research scientist, says the only long-term solution is
to develop cheap, high-performance, plastic-like alternatives
that do not remain in the environment. “This is an active area
of research, but the alternatives proposed so far have not met
the needs of society,” highlights Kasuga.
Kasuga and his co-workers were inspired by cellulose
nanofibers when researching the global need for a plastic
substitute. For example, these ultra-small fibers help plants
maintain rigid and lightweight structures. In fact, on a poundfor-pound
basis, cellulose nanofibers help the wood to be – by
some metrics – more robust than steel. In addition, the ability
to adapt the hierarchical nature of these nanofibers made
them an active area of research in synthetic tissues and other
bioengineering contexts.
Several techniques are currently available to shape nanofibers
in a controlled orientation, i.e., to exhibit anisotropy.
However, in various spatial axes, a simple process that allows
shaping cellulose nanofibers from the nanoscale to the macroscopic
scale has not been available for a long time. Therefore,
scientists use the electrophoretic deposition method to manufacture
hydrogels and molds based on anisotropic cellulose
nanofibers to meet this need.
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Foto: divulgação