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. 30 Foto: divulgação
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