Novo plástico feito de DNA é biodegradável e fácil de reciclar

SoCientífica
Imagem: Dayong Yang at Tianjin University/China

Os plásticos tradicionais são prejudiciais ao ambiente porque são feitos de petroquímicos não renováveis, requerem altas temperaturas e produtos químicos tóxicos para serem fabricados, e levam centenas de anos para se degradarem. Apenas uma pequena porcentagem deles é reciclada, sendo o restante descartado em aterros, incinerado ou poluindo o ambiente.

Plásticos alternativos derivados de fontes vegetais como o amido de milho e algas marinhas estão ganhando popularidade devido à sua natureza renovável e biodegradável. Entretanto, eles são de fabricação intensiva em energia e difíceis de reciclar.

Dayong Yang e seus colegas, da Universidade Tianjin, na China, desenvolveram um plástico que trata destas questões. Ele é sintetizado pela ligação covalente de pequenos fios de DNA a um produto químico derivado de óleo vegetal, resultando em um material macio, semelhante a um gel. O gel pode ser moldado em moldes e depois solidificado através de um processo de liofilização que extrai umidade do gel a temperaturas extremamente baixas.

Os pesquisadores criaram um copo (foto acima), um prisma triangular, peças de quebra-cabeças e um modelo de molécula de DNA (foto abaixo) usando esta técnica. Eles então reciclaram estes itens mergulhando-os em água para transformá-los novamente em um gel que poderia ser remodelado.

“O que eu realmente gosto neste plástico é que ele pode ser quebrado e remontado”, diz Damian Laird, da Universidade Murdoch da Austrália. “Embora a maioria das pesquisas tenha se concentrado no desenvolvimento de bioplásticos biodegradáveis, se estamos seriamente empenhados em avançar para uma economia ativa, também devemos ser capazes de reciclá-los”.

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Imagem: Dayong Yang at Tianjin University/China

Outra vantagem do novo plástico é sua ampla disponibilidade da matéria-prima, uma vez que a Terra contém cerca de 50 bilhões de toneladas de DNA. Yang e seus colegas extraíram DNA do esperma de salmão, mas ele observa que ele também poderia ser obtido de fontes renováveis, tais como resíduos de culturas, algas ou bactérias.

Como o plástico de DNA não é produzido a altas temperaturas, ele emite 97% menos dióxido de carbono que o plástico de poliestireno e pode ser degradado usando enzimas de digestão de DNA quando não é mais necessário, de acordo com Yang.

“Pelo que sabemos, nossos plásticos de DNA são os materiais mais sustentáveis conhecidos”, diz ele.

As duas principais desvantagens do plástico são que ele não é tão forte quanto os plásticos petroquímicos tradicionais e que deve permanecer seco para evitar a reversão para um gel. Como resultado, Yang acredita que ele é mais adequado para aplicações tais como materiais de embalagem e dispositivos eletrônicos.

Maryam Naebe, da Universidade Deakin na Austrália, sugere que o plástico de DNA poderia ser feito à prova d’água, revestindo-o com produtos químicos resistentes, como fazemos com copos de papel. E Yang diz que sua equipe pretende usar o plástico para criar produtos comerciais. “Isto é apenas o começo”, diz ele.

A pesquisa foi publicada no Journal of the American Chemical Society.

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