ACS NANO 2025, DOI: 10.1021/ACSNANO.5C05346
MADRID 23 jul. (EUROPA PRESS) -
Os plásticos são uma das maiores fontes de poluição, tanto na terra quanto na água. Mas um novo tipo de plástico de celulose com cores vivas pode mudar isso.
Ao adicionar ácido cítrico e tinta de lula a um polímero de celulose, os pesquisadores criaram uma variedade de plásticos estruturalmente coloridos com resistência comparável à dos plásticos tradicionais, mas feitos de ingredientes naturais que são biodegradáveis e facilmente recicláveis com água. A descoberta foi publicada na revista ACS Nano.
Muitos plásticos são tingidos com corantes especializados, o que dificulta a reciclagem por meio de processos convencionais. Com o passar do tempo, os corantes podem desbotar ou se infiltrar no meio ambiente, o que representa um risco para a vida selvagem. Uma maneira de tornar esses corantes praticamente desnecessários poderia ser um fenômeno chamado cor estrutural.
Esse fenômeno ocorre quando estruturas minúsculas em um material refletem determinados comprimentos de onda da luz em vez de uma molécula de corante ou pigmento. A cor estrutural dá às penas de pavão e às asas de borboleta seus tons vibrantes e brilho deslumbrante, mas certos polímeros sintéticos também apresentam cor estrutural.
A hidroxipropilcelulose (HPC), um derivado da celulose usado com frequência em alimentos e produtos farmacêuticos, é um exemplo de material que pode apresentar cor estrutural. Na forma líquida, ela brilha em tons iridescentes, mas suas propriedades químicas têm dificultado historicamente sua transformação em um plástico sólido.
Os pesquisadores Lei Hou, Peiyi Wu e seus colegas queriam ver se conseguiriam aperfeiçoar a química do HPC para criar plásticos vibrantes e estruturalmente coloridos que tivessem o mesmo desempenho que os plásticos existentes à base de petróleo e fossem ecologicamente corretos.
ÁCIDO CÍTRICO E TINTA DE LULA
Os pesquisadores adicionaram ácido cítrico, tinta de lula em pó e água ao polímero HPC, o que formou ligações de hidrogênio adicionais dentro do polímero, criando um material firme quando seco ao ar em temperatura ambiente. A tonalidade final do material seco dependia da quantidade de ácido cítrico, de modo que os pesquisadores conseguiram criar versões em azul, verde, laranja e vermelho. A intensidade da cor final depende da quantidade de pó de tinta de lula presente.
Em seguida, eles imprimiram em 3D essa formulação líquida em várias formas que foram moldadas em pequenas estruturas, formadas em um filme fino e dobradas suavemente para formar cata-ventos e guindastes de origami.
Ao dissolver os plásticos em água, o plástico original à base de HPC pode ser transformado em novas formas após a ressecagem. O plástico reciclado apresentou propriedades mecânicas comparáveis ou superiores às da maioria dos plásticos comerciais recém-fabricados. Esse trabalho fornece uma estratégia eficiente para o desenvolvimento da próxima geração de plásticos sustentáveis e sem corantes, afirmam os pesquisadores.
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