Supercola ecológica e biodegradável supera todas as atuais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/01/2025

O adesivo biodegradável aplicado entre duas placas de aço (no alto) não sofreu falhas ou quebras, mesmo suportando quase 10 kg - o adesivo comercial mais forte falhou bem antes, perto dos 7 kg.
[Imagem: CSU Department of Chemistry]

Cola biodegradável

Uma cola mais forte do que todas as similares disponíveis, reutilizável e que ainda é totalmente biodegradável, parece ser a receita certa para chamar a atenção da indústria.

E é o que está acontecendo com a inovação feita por Zhen Zhang e colegas da Universidade do Estado do Colorado, nos EUA, que descobriram como reprojetar quimicamente um polímero comum e natural, chamado P3HB, para que ele possa ser utilizado como cola - e não uma cola comum, mas uma superforte e ainda sustentável.

Só para contextualizar, a indústria de adesivos tem um faturamento anual de cerca de US$ 50 bilhões porque as colas são essenciais em quase toda a vida moderna, das embalagens e eletrônicos às células solares e à construção civil. Mas os adesivos também têm seus problemas, contribuindo para a crescente questão dos plásticos não reciclados e dos microplásticos dispersos pelo ambiente.

"Adesivos termofixos à base de petróleo [...], juntamente com termoplásticos fundíveis, podem ser muito difíceis ou até impossíveis de reciclar ou recuperar, principalmente por causa de suas fortes ligações a outros materiais," acrescentou o professor Eugene Chen. "Nossa abordagem, em vez disso, oferece um material biodegradável que pode ser usado em uma variedade de indústrias, com resistência ajustável ou até mesmo maior em comparação a essas opções."

P3HB adesivo

O P3HB - ou poli(3-hidroxibutirato) - é um polímero natural, de base biológica e biodegradável, que pode ser produzido por micróbios sob as condições biológicas adequadas.

Embora o polímero produzido dessa forma não seja adesivo, a equipe conseguiu reprojetar quimicamente sua estrutura para lhe transformar em uma supercola, com uma força de adesão que impressionou, provendo ligações mais fortes do que as opções comuns derivadas de petróleo e não biodegradáveis.

O P3HB é biodegradável em uma variedade de instâncias, incluindo ambientes gerenciados e não gerenciados. Isso significa que ele se biodegradará naturalmente em aterros sanitários, assim como em água salgada do oceano ou mesmo no solo. Isso expande a gama de opções possíveis para lidar com o material no final do seu ciclo de vida. O adesivo P3HB também pode ser recuperado, reprocessado e reutilizado.

Cristais poliméricos de PHB observados por microscópio óptico de polarização. Assim, ao natural, o material nem mesmo é uma cola.
[Imagem: Armonia48/Wikimedia]

Mais forte que o esperado

A força de adesão do P3HB reprojetado também pode ser ajustada para acomodar diferentes necessidades de aplicação - a equipe testou sua adesão em vários substratos e superfícies, incluindo alumínio, vidro e madeira.

"Desenvolvemos uma amostra de bastão de cola P3HB e conseguimos usá-lo com uma pistola de cola disponível comercialmente para testar sua aplicação na vedação de caixas de papelão e outros objetos em placas de aço," contou o professor Ethan Quinn. "Eu sabia que os dados apoiavam que ele era mais forte do que outras opções, mas fiquei chocado que fomos capazes de mostrar que ele supera em muito as opções típicas de fusão a quente, suportando até 9 kg, em comparação com 6,8 kg que fizeram um adesivo existente ceder."

A equipe já iniciou os esforços para levar o novo adesivo biodegradável ao mercado.

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