Investigadores japoneses criam plástico à base de celulose que desaparece no mar sem deixar rasto

Descrito na revista científica Journal of the American Chemical Society, este novo material combina resistência mecânica e flexibilidade com uma capacidade de decomposição controlada em ambiente marinho — uma limitação crítica dos atuais plásticos ditos biodegradáveis.

A presença de microplásticos tornou-se um problema ambiental global, com partículas já identificadas em solos, oceanos, organismos vivos e até no corpo humano. Apesar da crescente oferta de plásticos biodegradáveis, muitos destes materiais não se degradam eficazmente em ambiente marinho, ou fazem-no de forma incompleta, originando fragmentos persistentes.

Face a este cenário, a investigação tem procurado soluções que conciliem desempenho técnico com degradação efetiva em condições reais de utilização.

A equipa liderada por Takuzo Aida partiu de um conceito já explorado anteriormente: plásticos supramoleculares formados por polímeros ligados através de ‘pontes salinas’, ou seja, interações reversíveis entre cargas opostas. Em contacto com água salgada, estas ligações são quebradas, levando à desintegração do material.

No entanto, as primeiras versões apresentavam limitações em termos de aplicabilidade industrial. O novo desenvolvimento introduz uma melhoria decisiva ao incorporar carboximetilcelulose — um derivado da polpa de madeira, biodegradável e aprovado para uso alimentar.

Este componente é combinado com um agente de reticulação baseado em iões guanidínio, derivados de polietilenimina, criando uma rede tridimensional estável quando misturados em água à temperatura ambiente. O resultado é um material resistente, cuja estrutura se mantém em condições normais, mas que se desagrega rapidamente em ambiente salino.

Um dos desafios iniciais deste material foi a sua rigidez e fragilidade, associadas à estrutura da celulose. Para ultrapassar esta limitação, os investigadores introduziram cloreto de colina — um aditivo alimentar também aprovado — como plastificante.

Através do ajuste da sua proporção, foi possível modular as propriedades mecânicas do material, permitindo transitar de um comportamento rígido, semelhante ao vidro, para um material elástico, capaz de se alongar até 130% do seu comprimento original. O material pode ainda ser transformado em filmes finos, com espessuras na ordem dos 0,07 mm, mantendo resistência e integridade estrutural.

O novo material, designado CMCSP, apresenta uma resistência comparável à dos plásticos convencionais de origem fóssil, mantendo simultaneamente características como transparência, processabilidade e reciclabilidade em circuito fechado.

Outro fator relevante é a utilização de matérias-primas comuns, de baixo custo e já aprovadas para contacto alimentar, o que poderá facilitar a sua transição para aplicações industriais.

Em testes laboratoriais, produtos fabricados com este material — como embalagens flexíveis — demonstraram capacidade de dissolução completa em água do mar artificial em poucas horas, sem formação de microplásticos.

Saco de plástico biodegradável de origem vegetal utilizado para acondicionar vegetais. Os seus componentes são comuns, económicos e aprovados pela FDA, e o material é obtido através da simples mistura desses componentes em água. Pode decompor-se totalmente em água do mar artificial em cerca de duas horas, sem deixar microplásticos.

Este desenvolvimento surge num momento em que a indústria enfrenta uma crescente pressão regulatória e social para reduzir o impacto ambiental dos plásticos, particularmente em aplicações de uso único.

A possibilidade de desenvolver materiais que se degradam de forma controlada em ambiente marinho, mantendo simultaneamente desempenho técnico, poderá abrir novas oportunidades, sobretudo em setores como embalagens, agricultura ou aplicações marítimas.

Ainda que sejam necessários passos adicionais para validar a escalabilidade e viabilidade económica, este novo material representa um avanço significativo na procura de soluções que conciliem funcionalidade, segurança e sustentabilidade — um dos grandes desafios estruturais da indústria dos plásticos.