Cientistas japoneses desenvolveram um novo tipo de plástico que se dissolve completamente na água do mar, oferecendo uma solução potencial para o problema global da poluição por microplásticos. Este material inovador, criado por pesquisadores do Centro RIKEN para Ciência da Matéria Emergente (CEMS), é tão forte quanto os plásticos convencionais, mas se decompõe em componentes inofensivos quando exposto à água salgada.
A solução para a crise do microplástico?
Ao contrário dos plásticos biodegradáveis que se fragmentam em pedaços menores, este novo material se dissocia completamente em seus blocos de construção, que podem ser metabolizados por bactérias marinhas. “Pense nisso como um cubo de açúcar sofisticado — enquanto um plástico comum pode ser como uma rocha que só se quebra em rochas menores, este novo material se dissolve como açúcar na água, não deixando nada prejudicial para trás”, explicam os pesquisadores em um artigo publicado na revista Science.
O que torna esta descoberta ainda mais notável é que o novo plástico não sacrifica a resistência pela sustentabilidade. A equipe de pesquisa criou materiais que são mais fortes do que muitos plásticos convencionais, com algumas versões sendo tão duras quanto as resinas epóxi tradicionais. Eles são transparentes, duráveis e podem ser remodelados com calor, assim como os termoplásticos comuns. Uma versão até provou ser à prova de fogo, adicionando uma camada extra de valor prático.
A química por trás da inovação
“Embora a natureza reversível das ligações nos plásticos supramoleculares tenha sido considerada como tornando-os fracos e instáveis”, diz o pesquisador principal Takuzo Aida, “nossos novos materiais são exatamente o oposto”. O segredo por trás deste material notável reside em sua química única. Diferentemente dos plásticos tradicionais, que são mantidos juntos por fortes ligações químicas que nunca se separam naturalmente, esses novos plásticos são construídos usando o que os cientistas chamam de “pontes salinas” – conexões reversíveis que podem ser quebradas pela água salgada.
O processo de dessalinização foi fundamental na criação do novo plástico. A dessalinização estabilizou as ligações cruzadas, enquanto a ressalinização reverte as interações e faz com que o plástico se dissolva. Os pesquisadores usaram dois ingredientes principais: um composto de fosfato em forma de anel (hexametafosfato de sódio), comumente usado em aditivos alimentares e tratamentos de solo, e vários compostos à base de guanidínio, alguns derivados de fontes naturais.
Aplicações práticas e um futuro sustentável
Quando misturados em água, esses componentes passam por um processo chamado separação de fase líquido-líquido – semelhante à forma como o óleo e a água se separam, mas mais complexo. Este processo de separação é crucial para o sucesso do material. Durante a fabricação, os componentes de sal indesejados são naturalmente expelidos, deixando para trás um líquido concentrado que pode ser seco em um plástico sólido. O material resultante é estável em água normal, mas se desfaz quando exposto à água salgada, pois o sal interrompe as pontes que mantêm a estrutura unida.
A equipe demonstrou o potencial prático do plástico de várias maneiras, criando de filmes finos a objetos impressos em três dimensões. Eles até mostraram como o material poderia ser usado como um adesivo forte debaixo d’água. Para tornar o plástico mais resistente à água, eles simplesmente adicionaram um revestimento protetor fino que permitiu que o material mantivesse sua forma enquanto submerso.
Os plásticos apresentaram resultados impressionantes em testes de durabilidade, permanecendo estáveis em temperaturas de até 300 °C e exibindo características de resistência que igualaram ou excederam muitos plásticos convencionais. No entanto, quando expostos às condições do solo, eles se degradaram muito mais rápido do que os plásticos biodegradáveis tradicionais, como o ácido polilático (PLA). O material também oferece uma solução perfeita para reciclagem. Quando imerso em água salgada, ele se decompõe em seus componentes originais, que podem ser facilmente separados e reutilizados para fazer novo plástico.
