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Descoberta na Universidade de Houston promete substituir o plástico comum com um material revolucionário e ecologicamente correto
No combate ao crescente problema do desperdício de plástico, uma inovação promete mudar tudo. Uma equipe da Universidade de Houston, liderada por Maksud Rahman, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial, desenvolveu um método de etapa única para criar folhas de celulose biodegradáveis. O mais impressionante é que essas folhas são fortes o suficiente para competir com os plásticos tradicionais.
Engenheiro dos EUA desenvolve alternativa de plástico inovadora
Maksud Rahman foi a força motriz por trás do esforço para transformar a celulose bacteriana em um material de alto desempenho. O objetivo? Substituir o plástico em nosso dia a dia. A verdadeira sacada está não só no material, mas em como ele é feito. Controlando o movimento das bactérias dentro de uma incubadora giratória, a equipe conseguiu guiar a produção de nanofibras de celulose alinhadas.
O resultado é uma folha incrivelmente flexível, porém robusta, com potencial para uso em diversas áreas, desde embalagens até curativos médicos. “Imaginamos que essas folhas de celulose bacteriana, resistentes, multifuncionais e ecológicas, se tornarão onipresentes, substituindo plásticos em vários setores e ajudando a mitigar os danos ambientais”, destacou Rahman.
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A nova era dos materiais biodegradáveis
Fonte: Universidade de Houston.
A celulose bacteriana já é conhecida por ser naturalmente abundante e biodegradável, formando a espinha dorsal desse novo material. Mas os pesquisadores não pararam por aí. Eles aprimoraram as folhas de celulose adicionando nanofolhas de nitreto de boro à solução nutritiva. Isso possibilitou a criação de folhas híbridas com propriedades significativamente melhores.
As folhas compostas apresentaram uma resistência à tração notável, atingindo até 553 MPa. Além disso, demonstraram uma condutividade térmica superior, dissipando calor três vezes mais rápido que as amostras não tratadas. “Relatamos uma estratégia ascendente simples, de etapa única e escalável para biossintetizar folhas robustas de celulose bacteriana com nanofibrilas alinhadas e nanofolhas híbridas multifuncionais baseadas em celulose bacteriana usando forças de cisalhamento do fluxo de fluido em um dispositivo de cultura rotacional”, explicou Rahman.
MASR Saadi, estudante de doutorado da Rice University e primeiro autor do estudo, comentou: “As folhas de celulose bacteriana resultantes apresentam alta resistência à tração, flexibilidade, dobrabilidade, transparência óptica e estabilidade mecânica de longo prazo”. Shyam Bhakta, bolsista de pós-doutorado da Rice, auxiliou na implementação biológica.
Como a engenharia de bactérias está redefinindo a produção sustentável
A principal inovação é um dispositivo de cultura rotacional personalizado. Este incubador cilíndrico e permeável ao oxigênio gira em um eixo central. Esse movimento contínuo gera um fluxo direcional de fluidos, que orienta as bactérias a seguirem um caminho organizado.
“Estamos basicamente guiando as bactérias para que se comportem com um propósito”, disse Rahman. “Em vez de se moverem aleatoriamente, direcionamos seu movimento, para que produzam celulose de forma organizada.”
O estudo, publicado na Nature Communications, marca um grande avanço em direção à manufatura escalável e verde. Diferente dos bioplásticos tradicionais, que frequentemente exigem processamento com alto consumo de energia, esta abordagem utiliza princípios biológicos simples aprimorados pelo design mecânico.
Com o crescente interesse em materiais sustentáveis, a técnica de Rahman tem potencial para ser amplamente adotada em indústrias que buscam reduzir sua dependência do plástico. A equipe acredita que este método pode abrir portas para uma vasta gama de usos industriais. “Essa abordagem de biofabricação escalável e de etapa única, produzindo folhas de celulose bacteriana alinhadas, fortes e multifuncionais, abriria caminho para aplicações em materiais estruturais, gerenciamento térmico, embalagens, têxteis, eletrônicos verdes e armazenamento de energia”, acrescentou Rahman.
Ao unir biologia, ciência dos materiais e nanoengenharia, a equipe criou um caminho viável para alternativas sustentáveis e de alto desempenho ao plástico, sem depender de materiais à base de petróleo ou processamento químico complexo.
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