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Brilho sustenta¡vel e biodegrada¡vel - da sua fruteira
Os pesquisadores de Cambridge desenvolveram um glitter sem pla¡stico sustenta¡vel para uso na indústria de cosmanãticos - feito a partir da celulose encontrada em plantas, frutas, vegetais e polpa de madeira.
Por Sarah Collins - 13/11/2021


Cortesia

Glitter éa rua­na de todos os pais e professores prima¡rios. Mas, além de seu fator de incômodo geral, ele também éfeito de materiais ta³xicos e insustenta¡veis ​​e contribui para a poluição do pla¡stico.

Agora, pesquisadores da Universidade de Cambridge descobriram uma maneira de fazer purpurina sustenta¡vel, não ta³xica, vegana e biodegrada¡vel de celulose - o principal bloco de construção das paredes celulares de plantas, frutas e vegetais - e étão brilhante quanto o original .

O glitter éfeito de nanocristais de celulose, que podem dobrar a luz de forma a criar cores vivas por meio de um processo denominado cor estrutural. O mesmo fena´meno produz algumas das cores mais brilhantes da natureza - como as das asas de uma borboleta e penas de pava£o - e resulta em tons que não desaparecem, mesmo depois de um século.

Usando técnicas de automontagem que permitem que a celulose produza filmes intensamente coloridos, os pesquisadores afirmam que seus materiais podem ser usados ​​para substituir aspartículas pla¡sticas de purpurina e minaºsculos pigmentos de efeito mineral, amplamente utilizados em cosmanãticos. Na Europa, a indústria de cosmanãticos usa cerca de 5.500 toneladas de micropla¡sticos por ano.

Os filmes de nanocristais de celulose preparados pela equipe podem ser feitos em escala por meio de processos roll-to-roll, como os usados ​​para fazer papel a partir da polpa de madeira. a‰ a primeira vez que esses materiais são fabricados em escala industrial. Os resultados são relatados na revista Nature Materials .

“Pigmentos convencionais, como seu glitter dia¡rio, não são produzidos de forma sustenta¡vel”, disse a professora Silvia Vignolini, do Departamento de Quí­mica Yusuf Hamied de Cambridge, autor saªnior do artigo. “Eles penetram no solo, no oceano e contribuem para umnívelgeral de poluição. Os consumidores estãocomea§ando a perceber que embora brilhos sejam divertidos, eles também trazem danos ambientais reais. ”

 Ha¡ muitos anos, o grupo de pesquisa de Vignolini extrai celulose da polpa de madeira e a transforma em materiais brilhantes e coloridos, que podem ser usados ​​para substituir pigmentos ta³xicos usados ​​em diversos produtos de consumo, como tintas e cosmanãticos.

“O desafio tem sido como controlar as condições para que possamos gerenciar todas as interações fa­sico-químicas simultaneamente, desde a nanoescala atévários metros, para que possamos produzir esses materiais em escala”, disse o primeiro autor Benjamin Droguet , também de Cambridge. Departamento de Quí­mica de Yusuf Hamied.

Ao otimizar cuidadosamente a solução de celulose e os parametros de revestimento, a equipe de pesquisa conseguiu controlar totalmente o processo de automontagem, de forma que o material pudesse ser feito em uma ma¡quina rolo a rolo. Seu processo écompata­vel com as ma¡quinas existentes em escala industrial. Usando materiais de celulose disponí­veis comercialmente transformados em suspensão la­quida adequada em apenas algumas etapas, a equipe mostrou deposição e secagem conta­nuas da suspensão contendo celulose em uma ma¡quina comercial rolo a rolo.

Depois de produzir os filmes de celulose em grande escala, os pesquisadores os trituraram empartículas do tamanho usado para fazer brilhos ou pigmentos de efeito. Aspartículas resultantes são biodegrada¡veis, sem pla¡stico e não ta³xicas. A demonstração do processo de fabricação em equipamentos comerciais éum passo importante para disponibilizar o novo material fora do laboratório.

Além disso, o processo consome muito menos energia do que os manãtodos convencionais. Quando não usam polímeros sintanãticos, as empresas costumam usar mica e dia³xido de tita¢nio combinados em um pigmento de efeito. No entanto, o dia³xido de tita¢nio foi recentemente proibido na UE para aplicação alimentar devido aos seus potenciais efeitos cancera­genos, enquanto a extração de mica ocorre frequentemente empaíses em desenvolvimento que podem depender de prática s de exploração, incluindo trabalho infantil.

“Tradicionalmente, os minerais do pigmento de efeito precisam ser aquecidos a temperaturas de até800 ° C para formar aspartículas do pigmento. Quando vocêconsidera a quantidade de pigmentos de efeito mineral que éproduzida no mundo, percebe que seu uso éprejudicial ao planeta ”, disse Droguet.

“Acreditamos que este produto pode revolucionar a indústria de cosmanãticos ao fornecer um pigmento e glitter totalmente sustenta¡veis, biodegrada¡veis ​​e veganos”, disse Vignolini.

Embora a otimização do processo ainda seja necessa¡ria, os pesquisadores esperam formar uma empresa spin-out para disponibilizar comercialmente seus pigmentos e brilhos nos pra³ximos anos.

Mas seu glitter serátão irritante quanto o glitter convencional para alguém que já fez um projeto de artesanato com criana§as pequenas?

“Sera¡ igualmente irritante - mas não prejudicara¡ o planeta e éseguro para os seus filhos”, disse Vignolini.

A pesquisa foi financiada em parte pelo Conselho Europeu de Pesquisa e pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Fa­sicas e de Engenharia (EPSRC).

 

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