Pesquisadores da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, criaram um material vegetal de polímero que imita as propriedades da teia de aranha, um dos elementos mais fortes da natureza. A seda, que é escalonável, é tão forte quanto muitos plásticos comuns em uso hoje em dia e pode ser uma alternativa sustentável no futuro para embalagens de plástico.
Embalagens feitas a partir da seda natural inspirada na teia de aranha (Foto: Universidade de Cambridge/Divulgação)
A “seda vegana” utiliza proteínas vegetais e não precisa de modificações químicas em seus blocos naturais de construção para se degradar no meio ambiente. "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.
A partir de ingredientes sustentáveis, o método de eficiência energética resulta em um filme autônomo semelhante ao plástico, que pode ser feito em escala industrial. Além disso, com a adição de uma substância estrutural, o polímero também pode ser usado em revestimentos resistentes à água.
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O produto será comercializado pela Xampla, uma empresa ligada à Universidade de Cambridge que desenvolve alternativas para plásticos e microplásticos descartáveis. A empresa apresentará uma linha de sachês e cápsulas descartáveis ainda este ano, que podem substituir o plástico usado em produtos de uso diário, como pastilhas para lava-louças e cápsulas de sabão em pó.
A pesquisa sobre o comportamento das proteínas começou com um trabalho do professor Tuomas Knowles, do Departamento de Química da Universidade de Cambridge. Ele buscava entender o que acontece quando as proteínas se dobram ou "se comportam mal", e como isso se relaciona com a saúde e as doenças humanas, principalmente a doença de Alzheimer.
Foi uma surpresa descobrir que nossa pesquisa também poderia abordar um grande problema de sustentabilidade: o da poluição por plásticos"
professor Tuomas Knowles, do Departamento de Química da Universidade de Cambridge
“Normalmente investigamos como as interações funcionais de proteínas nos permitem permanecer saudáveis e como as interações irregulares estão implicadas na doença de Alzheimer”, disse Knowles, que liderou a pesquisa atual. “Foi uma surpresa descobrir que nossa pesquisa também poderia abordar um grande problema de sustentabilidade: o da poluição por plásticos”.
Como parte de sua pesquisa de proteínas, o pesquisador e seu grupo ficaram interessados em saber por que materiais como a seda da aranha são tão fortes, mesmo apresentando ligações moleculares tão fracas. “Descobrimos que uma das principais características que dá força à seda da aranha é que as ligações de hidrogênio são organizadas regularmente no espaço e em uma densidade muito alta”, disse Knowles.
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Garcia começou a estudar como replicar essa automontagem regular em outras proteínas. Ele explica que as proteínas têm uma propensão para a auto-organização e automontagem molecular, e as proteínas vegetais, em particular, são abundantes e podem ser obtidas de forma sustentável como subprodutos da indústria alimentícia.
Os pesquisadores replicaram com sucesso as estruturas encontradas na seda da aranha usando proteína isolada de soja, que contém uma composição completamente diferente. “Como todas as proteínas são feitas de cadeias polipeptídicas, nas condições certas podemos fazer com que as proteínas vegetais se agrupem sozinhas como a seda da aranha”, disse Knowles.
A principal inovação aqui é a capacidade de controlar a automontagem, para que agora possamos criar materiais de alto desempenho"
Marc Rodriguez Garcia, pesquisador e coautor do estudo
Qualquer substituição de plástico requer outro polímero. Os dois na natureza que existem em abundância são polissacarídeos e polipeptídeos. Celulose e nanocelulose são polissacarídeos e têm sido usados para uma variedade de aplicações, mas geralmente requerem alguma forma de reticulação para formar materiais fortes. As proteínas se automontam e podem formar materiais fortes como a seda sem nenhuma modificação química, mas são muito mais difíceis de trabalhar.
“A principal inovação aqui é a capacidade de controlar a automontagem, para que agora possamos criar materiais de alto desempenho”, disse Rodriguez Garcia. “É emocionante fazer parte dessa jornada. Há um enorme problema de poluição do plástico no mundo, e estamos na sorte de poder fazer algo a respeito”.
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Source: Rural
