Plásticos coloridos sem tintas ou corantes podem até ser comidos

Os plásticos já estão entre as maiores fontes de poluição da Terra, persistindo por anos em terra ou na água. Mas um novo tipo de plástico à base de celulose, com cores vibrantes, pode mudar isso.

Ao adicionar ácido cítrico e tinta de lula a um polímero à base de celulose, pesquisadores criaram uma variedade de plásticos estruturalmente coloridos, com resistência comparável à dos plásticos tradicionais, mas feitos de ingredientes naturais biodegradáveis e facilmente recicláveis com água – não deve ser saboroso, mas você pode até comê-los.

O plástico é colorido graças a um fenômeno chamado cor estrutural, ou cor física. Ao contrário das tintas e corantes, que se desbotam com o tempo e dificultam a reciclagem do plástico, as cores estruturais surgem quando pequenas estruturas na superfície de um material refletem determinados comprimentos de onda da luz. Exemplos de cores estruturais naturais incluem as penas dos pássaros e as asas das borboletas.

Alguns polímeros sintéticos também podem apresentar cor estrutural, por exemplo a hidroxipropilcelulose (HPC), um derivado da celulose frequentemente utilizado em alimentos e produtos farmacêuticos. Na forma líquida, ela brilha em tons iridescentes, mas suas propriedades químicas historicamente dificultaram sua transformação em plástico sólido.

Agora, Xu Ma e colegas da Universidade Donghua, na China, conseguiram refinar a química da HPC, de modo a usá-la pela primeira vez para criar plásticos com cores estruturais vibrantes e que mantêm a estrutura mecânica que lhes permite cumprir as mesmas funções que os plásticos à base de petróleo.

O novo plástico pode ser moldado em figuras tridimensionais (esquerda), extrudado por uma impressora 3D (centro) ou até mesmo dobrado em um cisne de origami (direita).
[Imagem: Xu Ma et al. – 10.1021/acsnano.5c05346]

Bioplástico totalmente reciclável

Os pesquisadores adicionaram ácido cítrico, pó de tinta de lula e água ao polímero HPC, o que levou à formação de ligações de hidrogênio adicionais dentro do polímero, criando um material cada vez mais firme à medida que ele seca ao ar em temperatura ambiente.

A tonalidade final do material seco depende da quantidade de ácido cítrico, permitindo criar versões em azul, verde, laranja e vermelho. A intensidade final da cor depende da quantidade de pó de tinta de lula.

Em seguida, essa formulação líquida foi usada como tinta em uma impressora 3D, permitindo criar uma variedade de formas, moldar pequenas estruturas, criar películas finas e até mesmo gerar produtos com dobras complexas, como cata-ventos e tsurus.

Como esse bioplástico se dissolve na água, o material pode ser reformado em novos objetos após ser seco novamente. O plástico reciclado apresentou propriedades mecânicas comparáveis ou superiores às da maioria dos plásticos comerciais recém-fabricados.