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Estudantes do IFAL inovam criando plástico ecológico

03/03/2016

Amido de milho, batata inglesa, ácidos derivados de limão e laranja, farinha de trigo, vinagre, açúcar: parece até aula de culinária, mas basta observar um grupo de estudantes de Química e Biologia utilizando compostos destes alimentos em uma experiência no Instituto Federal de Alagoas – IFAL, para descobrir muito mais. Os compostos de materiais orgânicos como os alimentos citados são a matéria-prima de uma invenção que vem para reforçar os conceitos de desenvolvimento sustentável e mudar o futuro da indústria de plásticos e derivados: o “bioplástico inovador”, uma alternativa ecológica e mais conveniente aos plásticos convencionais, devido à simplicidade de sua matéria-prima e à rapidez para se decompor na natureza.

A invenção foi desenvolvida no laboratório de Química do IFAL Campus Maceió e faz parte do projeto de extensão “Aperfeiçoamento do Amido termoplástico na produção de um bioplástico alternativo aos plásticos convencionais” iniciado no ano de 2013. O objetivo da pesquisa, desenvolvida pelos bolsistas em pesquisa e produção do 4º ano do curso técnico de Química, Laís Vanessa e João Isidoro, e pela estudante do 5º período do curso superior de Biologia Hyngrid Assíria, era a criação de um “plástico verde pensado para o mercado”, que tivesse resistência e usabilidade, baixo custo em sua fabricação, e que se decompusesse em no mínimo 45 dias. Orientados pela professora de Química Vânia Nascimento Tenório, o grupo desenvolveu vários polímeros (compostos químicos) utilizando componentes orgânicos derivados de produtos simples e de baixo custo como amido, batata e açúcar.

Os polímeros eram sempre compostos a partir de materiais naturais e de baixo custo, que eram substituídos a cada experiência até que fosse obtido o resultado ideal, sendo o amido a matéria-prima principal da composição. Enquanto Laís Vanessa e João Isidoro “testavam” os compostos e reagentes na composição do plástico ideal, Hyngrid Assíria verificava a decomposição de cada amostra de polímero criado pelos colegas, “acelerando” o processo de degradação em uma simulação de laboratório que envolvia a exposição a fungos de diferentes tipos. Conforme as amostras iam se modificando com o passar do tempo, o grupo registrava os resultados e fazia ajustes na experiência para que o melhor termoplástico fosse obtido. “As amostras de polímeros foram cuidadosamente analisadas com base em padrões científicos e regras internacionais. No laboratório, pode-se acelerar um pouco a decomposição, para verificarmos as reações. Na natureza, demora mais um pouco”, explica Hyngrid, ao comparar os efeitos da degradação dos componentes.

Resultado surpreendente

O resultado obtido foi animador: após anos de pesquisa, o grupo conseguiu obter um termoplástico resistente, durável, e capaz de se decompor na natureza em um período de dois a três anos, intervalo de tempo curtíssimo comparado aos plásticos convencionais, que chegam a passar dos 100 anos para degradação.

A pesquisa inicial dos estudantes foi impulsionada por um experimento desenvolvido anteriormente no Peru, em que químicos utilizaram cana, batata, água e glicerina para obter o plástico, que embora considerado orgânico e sustentável, era quebradiço, frágil e sem resistência, o que tornou inviável sua utilização industrial. “Procuramos aperfeiçoar o experimento, reunindo resistência, espessura e textura em um plástico biodegradável e que pudesse ser utilizado pelas indústrias e rapidamente voltar à natureza”, declara Laís Vanessa.

Reconhecimento

A invenção dos jovens aguarda o registro de patente, que já foi solicitada à Pro-Reitoria de Pesquisa e Inovação – PRPI, do Ifal. Segundo a orientadora Vânia Nascimento, o Instituto tem a competência de registrar a patente, após certificação da pesquisa como algo realmente inédito.

O projeto também ganhou repercussão nacional quando foi apresentado no Congresso Norte e Nordeste de Pesquisa e Inovação [Imagem inline 1] - Connepi 2015, e foi aprovado para participar da Feira Brasileira de Ciência e Engenharia – Febrace 2016, que acontece de 14 a 18 de março deste ano, na USP de São Paulo. O grupo aguarda apoio do Instituto para fazer a inscrição na Febrace, que reúne anualmente as melhores inovações na área de ciências, química, tecnologia e engenharia da América Latina, e é considerado evento referência para instituições que tratem de pesquisa e inovação.

Fonte: adaptado de Cada Minuto (13/01/2016)


Inventado um plástico híbrido revolucionário

04/03/2016

Entre os braços da estrela ninja fica o material mais macio e similar aos materiais biológicos. Esta é a área que pode ser funcionalizada e recarregada. [Imagem: Mark E. Seniw/Northwestern University]Imagine um polímero com partes removíveis, capazes de liberar algo no ambiente ou no seu entorno - um medicamento, um defensivo etc. - e, em seguida, ser quimicamente regenerado para funcionar novamente.

Ou um polímero capaz de se contrair e expandir da mesma forma que os músculos biológicos.

Funções como essas exigem polímeros formados por seções rígidas e seções flexíveis, cada uma com propriedades totalmente diferentes, mescladas no mesmo material, em escala molecular.

Pois foi justamente isto que Zhilin Yu e Samuel Stupp, da Universidade Northwestern, nos EUA, acabam de criar.

Eles desenvolveram um polímero híbrido com potencial para ser usado em músculos artificiais, para a aplicação localizada de medicamentos ou biomoléculas, em materiais capazes de se autorreparar de danos, em baterias e numa infinidade de outras aplicações.

O novo polímero possui compartimentos em nanoescala que podem ser removidos e regenerados quimicamente várias vezes. Esses dois compartimentos podem ser ajustados ou preenchidos com os materiais necessários para cumprir a função desejada.

Polímeros híbridos

O polímero híbrido combina os dois tipos de polímeros conhecidos: aqueles formados com fortes ligações covalentes e aqueles formados com ligações fracas, não-covalentes, também conhecidos como "polímeros supramoleculares".

Depois da polimerização simultânea das ligações covalentes e não-covalentes, os dois compartimentos ficam interconectados, criando um filamento cilíndrico perfeito e muito longo.

O esqueleto covalente do polímero híbrido, sua parte mais rígida, possui uma seção transversal parecida uma estrela ninja - um núcleo duro com braços se espiralando para fora. Entre os braços fica o material mais macio, mais parecido com os materiais biológicos. Esta é a área que pode ser funcionalizada e recarregada, características que poderão ser úteis em uma vasta gama de aplicações.

"Nossa descoberta pode transformar o mundo dos polímeros e iniciar um terceiro capítulo em sua história: a história dos 'polímeros híbridos', depois do primeiro capítulo dos polímeros covalentes imensamente úteis e da recente classe mais emergente dos polímeros supramoleculares," disse o professor Stupp.

Fonte: Inovação Tecnológica (01/02/2016)


     

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