Papel fica impermeável e forte o suficiente para substituir plástico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/05/2022

Dois origamis mergulhados em água: O da esquerda foi recoberto com o novo revestimento, que torna o papel semelhante ao plástico.
[Imagem: Yoko Iwamiya et al. - 10.1021/acs.iecr.2c00784]

Papel forte como plástico

Pesquisadores japoneses desenvolveram uma técnica que eles acreditam ajudar a substituir o plástico por papel em uma série de aplicações.

De um dos maiores sucessos técnicos, industriais e comerciais da humanidade, os plásticos estão se transformando rapidamente de heróis em vilões: É difícil escapar do fato de que os plásticos são, em geral, prejudiciais ao meio ambiente.

A indústria do papel tem suas próprias deficiências no quesito sustentabilidade, mas trocar o ruim pelo menos pior pode nos dar algum tempo para criarmos materiais ainda melhores.

"O principal problema com os materiais plásticos é a incapacidade de se degradarem de forma rápida e segura," contextualizou o professor Zenji Hiroi, da Universidade de Tóquio. "Existem materiais que podem se degradar com segurança, como o papel, mas obviamente o papel não pode atender à vasta gama de usos do plástico.

"No entanto, encontramos uma maneira de dar ao papel algumas das boas propriedades do plástico, mas sem nenhum dos malefícios. Nós o chamamos de Choetsu, um revestimento biodegradável de baixo custo que adiciona resistência e impermeabilidade ao papel comum," completou.

A reação que cria o revestimento também cria nanopartículas de titânio, conhecidas por seus efeitos antimicrobianos.
[Imagem: Yoko Iwamiya et al. - 10.1021/acs.iecr.2c00784]

Papel impermeável e resistente

O novo material (choetsu) é uma combinação de compostos que, ao serem aplicados ao papel, geram espontaneamente uma película resistente e impermeável ao entrar em contato com a umidade do ar. O revestimento consiste em produtos químicos seguros e de baixo custo, principalmente metiltrimetoxissilano, um álcool isopropílico, e uma pequena quantidade de titanato de tetraisopropilo.

Caixas para embalagens, por exemplo, podem ser pulverizadas ou mergulhadas nesta mistura líquida e deixadas para secar à temperatura ambiente. Com a secagem, forma-se sobre a celulose que compõe o papel uma fina camada de sílica contendo metil, um tipo de álcool, proporcionando resistência e impermeabilidade.

Além disso, as reações químicas que ocorrem durante o procedimento de revestimento criam automaticamente uma camada de nanopartículas de dióxido de titânio, conhecidas por suas propriedades repelentes de sujeira e antibacterianas, protegendo os itens armazenados por um longo período de tempo.

Segundo a equipe, todos os compostos químicos envolvidos no revestimento se decompõem ao longo do tempo em coisas inofensivas, como carbono, água e silício.

"O desafio técnico está completo e algumas aplicações poderão ser realizadas em breve, como itens para consumo, embalagem ou armazenamento de alimentos," disse Hiroi. "Agora esperamos usar essa abordagem também em outros tipos de materiais. A composição líquida pode ser ajustada para outros materiais, e podemos criar um revestimento resistente a sujeira e mofo que pode se formar em vidro, cerâmica e até outros plásticos, para estender sua utilidade."

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