Seda vegana sustentável pode substituir embalagens plásticas no futuro

Pesquisadores da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, criaram um material vegetal sustentável que pode ser usado para substituir o plástico. O novo composto que imita as propriedades da seda de aranha é tão forte quanto polímeros comuns e pode ser produzido em escala industrial.

• Nova linha de roupas da Razer usa plásticos recolhidos dos oceanos
• Cientistas conseguem transformar plástico em combustível
• Bioplástico é tão nocivo quanto o plástico tradicional, revela estudo

A "seda vegana" utiliza proteínas vegetais e não precisa de modificações químicas em seus blocos naturais de construção para se degradar no meio ambiente. Além disso, com a adição de uma substância estrutural o polímero também pode ser usado em revestimentos resistentes à água.

"Outros pesquisadores têm trabalhado diretamente com materiais de seda como substitutos sustentáveis do plástico, mas eles ainda usam produtos de origem animal. De certa forma, nós conseguimos criar o mesmo material, mas sem a aranha", afirma o pesquisador Marc Rodriguez Garcia, coautor do estudo.

Descoberta por acaso

A pesquisa sobre o comportamento das proteínas começou com um trabalho do professor Tuomas Knowles, do Departamento de Química da Universidade de Cambridge. Ele queria saber o que acontece quando as proteínas se comportam mal e como isso tem relação com a saúde das pessoas, principalmente em doenças degenerativas como Alzheimer.

"Normalmente investigamos como as interações funcionais de proteínas nos permitem permanecer saudáveis ​​e como as interações irregulares estão implicadas na doença de Alzheimer. Foi uma surpresa descobrir que nossa pesquisa também poderia abordar um grande problema como a poluição por plástico", diz o professor Knowles.

Com base nesses estudos, os pesquisadores descobriram que o que dá força à seda de aranha são as ligações de hidrogênio organizadas regularmente no mesmo espaço e com uma densidade muito alta. Eles conseguiram replicar essas características usando uma proteína isolada de soja.

"As proteínas vegetais, em particular, são abundantes e podem ser obtidas de forma sustentável como subprodutos da indústria alimentícia. Como todas as proteínas são feitas de cadeias polipeptídicas, sob as condições certas, podemos fazer com que as proteínas das plantas se automontem como a seda da aranha", explica o pesquisador.

Menos plástico

Para substituir o plástico de forma sustentável, existem dois polímeros naturais que podem ser usados em abundância: polissacarídeos e polipeptídeos. Celulose e nanocelulose são os polissacarídeos mais usados, mas eles precisam passar por um processo de reticulação para formar materiais mais fortes.

Já os polipeptídeos conseguem se automontar formando multicamadas sucessivas, sem a necessidade de nenhuma modificação química, mas eles possuem características peculiares que tornam a manipulação muito mais difícil.

Para contornar esse problema, os pesquisadores utilizaram uma mistura de ácido acético e água, combinada com ultrassom e altas temperaturas para melhorar a solubilidade da proteína isolada de soja. O método produz estruturas de proteínas com relações intermoleculares guiadas pela formação de ligações de hidrogênio.

O resultado é um material semelhante ao polietileno de baixa densidade, que não precisa passar pela reticulação química usada para melhorar o desempenho e a resistência dos filmes de biopolímeros convencionais. Essa reticulação artificial utiliza agentes tóxicos nocivos ao meio ambiente durante o processo de fabricação.

O novo produto será comercializado pela Xampla, uma empresa ligada à Universidade de Cambridge que desenvolve substitutos sustentáveis e ecologicamente amigáveis para plásticos e microplásticos. A ideia é lançar uma linha fabricada a partir da seda vegana, com sachês e cápsulas para sabão em pó descartáveis, ainda este ano.

Fonte: University of Cambridge