O bioplástico além de biodegradável consegue se regenerar quando sofre algum tipo de avaria.
Pesquisadores da Universidade de Tecnologia do Sul da China, desenvolveram uma nova forma para o desenvolvimento de bioplásticos sustentáveis e verdadeiramente biodegradáveis, e criaram um tipo de bioplástico utilizando o fubá como matéria-prima.
O material desenvolvido possue vantagens integradas, incluindo flexibilidade, excelente processabilidade térmica, são à prova d’água, resistentes a solventes e apresentam a propriedade da autocura, ou seja, eles se consertam sozinho se danificados.
Bioplástico de amido
Com tantos atrativos, o bioplástico de amido tem potencial como substituto viável para os plásticos à base de petróleo.
Sobretudo após as denúncias de cientistas sobre o lado ruim dos plásticos vendidos como biodegradáveis e o problema crescente da poluição com microplásticos.
O amido é tecnicamente um material interessante para a produção de bioplásticos, mas limitações como fragilidade, hidrofilicidade e propriedades térmicas restringem sua aplicação mais ampla, de acordo com os pesquisadores.
Em resposta a estas preocupações, Xiaoqian Zhang e colegas da Universidade de Tecnologia do Sul da China apresentaram agora uma nova estratégia para fabricar um plástico de amido, de base totalmente biológica, que apresenta várias vantagens, incluindo uma flexibilidade superior, capacidade à prova de água, excelente processabilidade térmica e auto-adaptabilidade.
Testes com o fubá
De acordo com Zhang, o amido nativo apresenta grande rigidez devido à forte ligação de hidrogênio entre suas cadeias moleculares, resultando em desafios durante o processamento térmico.
“Uma rede covalente adaptável foi construída para efetivamente enfraquecer as ligações de hidrogênio e melhorar o relaxamento do estresse das cadeias de amido.”, cometa o cientista.
O bioplástico de fubá produzido pela equipe é transparente e apresenta a inusitada capacidade de autocura, conseguindo se autorreparar não apenas de arranhões, mas também de danos em áreas extensas e até de cortes totais.
Para isso, basta adicionar o mesmo material em pó sobre o corte. A cura é tão perfeita que mal dá para ser vista ao microscópio.
Segundo Zhang, na produção do bioplástico de amido de milho totalmente biológico, o amido dialdeído foi submetido a uma reação branda de base de Schiff com uma diamina à base de óleo vegetal.
Essa reação resultou na formação de ligações iminas dinâmicas, que exibiram a capacidade de serem clivadas e reformadas reversivelmente sob estimulação térmica. Consequentemente, o bioplástico de fubá demonstrou notável processabilidade térmica, de acordo com o estudo.
Maior flexibilidade
O estudo demonstrou ainda que a presença de longas cadeias alifáticas a diamina aumentou o impedimento estérico das cadeias das moléculas de amido, levando a uma maior flexibilidade e hidrofobicidade do bioplástico.
A eficiência de autocura atingiu mais de 88% em termos de propriedades mecânicas.
De acordo com o professor Xiaohui Wang, coordenador da equipe, através deste estudo, foi introduzido com sucesso uma nova estratégia de projeto para o desenvolvimento de bioplásticos sustentáveis, processáveis termicamente e degradáveis, usando materiais totalmente de base biológica.
Fonte: Inovação Tecnológica
Artigo: Flexible, thermal processable, self-healing, and fully bio-based starch plastics by constructing dynamic imine network
Autores: Xiaoqian Zhang, Haishan Zhang, Guowen Zhou, Zhiping Su, Xiaohui Wang
Revista: Green Energy & Environment
DOI: 10.1016/j.gee.2023.08.002
