Dizer adeus ao plástico é uma preocupação da sociedade atual para evitar a contaminação de solos e aquíferos. E para evitar o microplásticos atingir organismos vivos. Mudanças legislativas importantes a este respeito já foram adotadas por instituições como a UE. No entanto, não é suficiente. Estes devem ser combinados com pesquisas para encontrar novos materiais que o substituam adequadamente pelas suas vantagens e sem os seus inconvenientes.

Felizmente, já existem avanços relevantes nesse sentido. Um cientista espanhol de Harvard é um dos maiores especialistas mundiais em quitosana. Este é um material biodegradável o que abre um cenário promissor na indústria e na medicina. Uma alternativa interessante para dizer adeus ao plástico.

En Crickwoo Estamos muito interessados ​​no cuidado ambiental. Assim entendemos que o consciência desde a infância e a investigação científica são dois dos grandes pilares em que se baseia a protecção do planeta.

Por esta razão, estamos conscientes de que encontrar materiais alternativos para um adeus ao plástico real É uma boa notícia para todos.

Quitosana, o material que nos ajudará a dizer adeus ao plástico

“Muitos objetos plásticos, como descartáveis ​​ou embalagens, são fabricados sem pensar na vida útil. Se, por exemplo, eu fizer uma garrafa de água, não posso persegui-lo para colocá-la no recipiente apropriado.” Estas são as palavras de Javier Fernández, doutor em Nanobiotecnologia pela Universidade de Barcelona, ​​​​investigador em Harvard e professor da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura. Este cientista com carreira focada na redução do consumo de plástico tem a sua aposta: a quitosana.

Javier Fernández tem agora três publicações científicas sobre o propriedades de quitosana. Este material biodegradável poderia aposentar o plástico e abrir novos caminhos de pesquisa na medicina, na indústria e na impressão 3D.

Primeira pesquisa sobre quitosana para dizer adeus ao plástico

Para seu primeiro post, publicado em Materiais avançados Em 2012, o pesquisador literalmente se trancou, como ele mesmo diz, na biblioteca de Zoologia de Harvard. Ele fez isso para estudar cuidadosamente o conchas de insetos e crustáceos. Assim, ele encontrou as bases para criar o picanço, uma mistura baseada em quitosana e fibroína.

A quitosana é um material naturalmente presente em conchas de crustáceos e insetosS. E fibroína a proteína da seda. Portanto, tanto materiais naturais quanto de insetos.

“A pele do inseto é feita de quitosana, proteínas e, na parte mais externa, há uma camada impermeável semelhante a cera. A quitosana e a fibroína se combinam para conferir ao esqueleto rigidez nas asas ou elasticidade nas articulações”, explica o cientista.

Para ilustrar essas propriedades, o pesquisador cita o caso de Rodnius Prolixus, um inseto comum na América Central e do Sul. “Ele é capaz de controlar sua rigidez, como quando infla para absorver sangue de outras espécies.”

Assim, o pesquisador reproduziu essa mesma estrutura dos insetos na natureza para desenhar um picanço quem possui um resistência que duplica a do plástico —120 MPa— e, além disso, é biodegradável.

Dificuldades e desafios na busca por quitosana acessível

“Como resultado da publicação, recebemos muitas ligações de empresas interessadas em implementar o material”, explica o cientista.

Por um lado, a indústria quer dizer adeus ao plástico. Reduza sua dependência deste material. E, por outro lado, as empresas médicas estão interessadas em aplicações que vão desde a cura de hérnias, suturas reabsorvíveis, cola cirúrgica ou pele artificial. Porém, havia um problema com a seda, que “tornava o processo muito caro para fins industriais”, explica o cientista.

Assim, a equipe de Javier Fernández trabalhou para reduzir o custo no ramo industrial. E finalmente encontrou a fórmula exata para criar uma quitosana, sem seda, que reproduz perfeitamente suas características naturais. Está segundo post ocorreu em 2013, também na revista científica Materiais funcionais avançados.

O pesquisador insiste que não estão criando material novo. “Nós empregamos técnicas de microeletrônica e nanotecnologia projetar a estrutura e as propriedades extraordinárias que ela possui quitosana na natureza para poder utilizá-lo em outras aplicações”, explica.

Um tesouro no lixo

Uma das principais vantagens do material na hora de se despedir do plástico é que a quitosana é muito barata. “Tradicionalmente, utilizamos isso como resíduo”, diz a pesquisadora. “É o caso cabeças e cascas de camarão recolhidos pela indústria pesqueira, a maior parte vai direto para o lixo. Além disso, é muito fácil de obter, pois é o segundo material orgânico mais abundante na Terra, atrás apenas da celulose.”

Uma vez no laboratório, a quitosana chega em pó ou em flocos, semelhante a um cereal matinal. Água e ácido acético são adicionados para dissolvê-lo. Os prótons do ácido acético reagem com a quitosana para que as moléculas desta se separem e se obtenha uma dissolução final de 4% de quitosana em água.

“Agora, o que queremos é fazer com que a quitosana recupere seu estrutura e propriedades naturais a partir dessa dissolução”, explica o cientista. Assim, o processo requer uma segunda fase em que a solução é evaporada “de forma muito controlada”. “Há um momento exato em que a solução se torna um cristal líquido, que ao toque é muito semelhante à plasticina, de modo que flui mas retém moléculas de cristal”, explica Javier Fernández. Dependendo do grau de evaporação, a mistura terá propriedades mais líquidas ou viscosas.

Posteriormente, um terceiro trabalho acadêmico publicado no início de 2014 em Materiais Macromoleculares e Engenharia, investiga as possibilidades da quitosana como material para imprimir grandes estruturas em 3D e tornar a produção escalonável. Porém, hoje, esta técnica exige que as empresas modifiquem seu processo de produção, por isso esperam um maior desenvolvimento para terminar incorporar quitosana definitivamente

Na sombra do plástico

Diante de tantos aplicações de quitosana e benefícios de custo, por que seu estúdio não explodiu até agora? O investigador espanhol lembra que a quitosana foi descoberta no século XIX e que, no início do século XX, as suas propriedades foram investigadas a tal ponto que Empresa química DuPont conservar Patentes daquele tempo.

No entanto, introdução de plástico, produto que o pesquisador descreve como “o material do século 70”, fez com que as pesquisas sobre quitosana e outros materiais parassem. Só na década de XNUMX do século passado, fruto da preocupação com os materiais sustentáveis, é que este ramo da ciência foi recuperado.

Um futuro promissor

“Resgatamos um material esquecido para tentar utilizá-lo como a natureza faz e de acordo com o meio ambiente”, diz a pesquisadora.

Um exemplo claro é mostrado neste vídeo, em que uma semente plantada em uma superfície de quitosana cresce e floresce em 20 dias. “A quitosana se degrada no meio ambiente e sabemos, pelo menos, que não impede o crescimento de outras espécies”, diz Javier Fernández.

O cientista afirma que “aproximadamente em alguns anos” a produção de quitosana poderá ser em grande escala. Mesmo assim, acrescenta que “o uso de sacolas plásticas é algo que poderia ser facilmente resolvido do ponto de vista legislativo, já que a sociedade não teria muitos problemas em utilizá-los”. sacos de pano”. Por outro lado, a utilização do plástico em maior escala “requer desenvolvimento tecnológico com novos materiais que não tenham impacto ambiental”.

A partir de agora, e já instalado em Cingapura, Javier Fernández continuará aperfeiçoando as aplicações de quitosana. Ele garante, de qualquer forma, que continuará em contato com Harvard e o MIT. Nesse sentido, antes da sua partida, fechou uma colaboração com o departamento de Neri Oxman, professor do Media Lab do MIT.

Na Crickwoo defendemos o adeus ao plástico, o uso de biofertilizantes e exploração científica com mais um passo para melhorar o meio ambiente e alcançar solos mais saudáveis.