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MADRID 2 jan. (EUROPA PRESS) -
Cientistas do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne (Suíça) demonstraram que os materiais derivados da madeira podem atender aos requisitos para se tornarem um bom papel térmico. Em um estudo publicado na revista "Science Advances", os pesquisadores relatam revestimentos de papel térmico que usam lignina, um componente importante da madeira, juntamente com um sensibilizador derivado de açúcares vegetais.
Milhões de pessoas usam papel térmico todos os dias sem perceber. Recibos, etiquetas de remessa, bilhetes e registros médicos usam revestimentos sensíveis ao calor para fazer o texto aparecer. Mais especificamente, o calor desencadeia uma reação entre um corante incolor e um revelador, produzindo um texto escuro quando o papel é aquecido.
O papel térmico é um objeto pequeno que ocupa um espaço considerável. Ele é produzido em larga escala, manuseado diariamente e, muitas vezes, reciclado, permitindo que seus produtos químicos sejam dispersos na água e no solo. Durante décadas, os desenvolvedores mais comuns foram o bisfenol A (BPA) e, mais recentemente, o bisfenol S (BPS). Ambos podem afetar os organismos vivos ao interromper a sinalização hormonal, e ambos são detectados no meio ambiente e em pessoas que manuseiam recibos com frequência.
Encontrar alternativas mais seguras aos bisfenóis é difícil porque o papel térmico também precisa ser estável, imprimível e econômico: em 2022, o mercado global de papel térmico foi avaliado em cerca de 3,411 bilhões de euros (US$ 4 bilhões) e espera-se que cresça para cerca de 5,117 bilhões de euros (US$ 6 bilhões) até 2030.
Os órgãos reguladores e os fabricantes têm buscado alternativas, mas o progresso tem sido lento, pois qualquer alternativa menos tóxica também deve reagir na temperatura certa, permanecer estável durante o armazenamento, misturar-se bem com outros ingredientes de revestimento e evitar a descoloração de fundo. E muitos materiais de base biológica propostos falham em uma ou mais dessas características.
Nesse contexto, os pesquisadores desse novo trabalho relatam: "Desenvolvemos formulações de papel térmico, comumente encontradas em produtos do dia a dia, como recibos de dinheiro, etiquetas de pacotes, passagens aéreas etc., feitas de moléculas derivadas de plantas que têm assinaturas tóxicas muito baixas ou nulas", detalha Jeremy Luterbacher, do Instituto Federal de Tecnologia de Lausanne, que se tornou conhecido em 2014 após desenvolver um método para extrair lignina de plantas de forma econômica, evitando sua destruição.
O novo estudo baseia-se precisamente no trabalho em andamento do laboratório com a lignina. Os pesquisadores se concentraram nela porque ela já contém grupos químicos que podem atuar como desenvolvedores de cores.
No entanto, a lignina isolada geralmente é escura e quimicamente desordenada, o que a torna inadequada para impressão. Para resolver esse problema, os pesquisadores usaram um método de extração controlada, chamado de "fracionamento sequencial assistido por aldeído", para produzir polímeros de lignina de cor clara com menos grupos de absorção de cor escura que podem interferir na impressão. Sua composição química também permitiu que se misturassem bem na camada térmica, um requisito fundamental para a reatividade adequada.
Para tornar a lignina reativa nas temperaturas de impressão, a equipe adicionou um "sensibilizador", um composto que derrete quando aquecido e facilita a interação entre o corante e o revelador. Em vez de usar sensibilizadores convencionais derivados do petróleo, eles experimentaram a diformilxilose, uma molécula derivada da xilana, um açúcar encontrado nas paredes das células vegetais. Em seguida, aplicaram as misturas resultantes como camadas finas no papel e as testaram usando aquecimento controlado e impressoras comerciais.
Os revestimentos à base de lignina produziram imagens impressas nítidas quando aquecidos, com valores de densidade de cor dentro da faixa exigida para o papel térmico comercial. Eles também permaneceram estáveis quando armazenados perto de uma janela por meses, e os logotipos impressos permaneceram legíveis após um ano. Embora o contraste da imagem ainda fosse menor do que o do papel comercial totalmente otimizado, o desempenho era semelhante ao dos papéis térmicos à base de BPA.
Os testes de segurança também mostraram uma clara vantagem, pois os desenvolvedores de lignina apresentaram atividade semelhante à do estrogênio, duas a quatro ordens de magnitude inferior à do BPA. O sensibilizador à base de açúcar não apresentou perfil estrogênico ou tóxico nas condições de teste.
Assim, o estudo demonstra que formulações de papel térmico mais seguras podem ser feitas diretamente de biomassa não comestível por meio de etapas simples de processamento. Embora sejam necessárias mais pesquisas para otimizar a qualidade e a escalabilidade da impressão, os resultados apontam para recibos e etiquetas que cumprem sua função sem recorrer a produtos químicos problemáticos.
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