Plástico de celulose feito por bactérias

Apesar de sua imensa utilidade e praticidade, a fama do plástico não anda boa, conforme se constata que o lixo plástico está infestando o mundo, causando problemas ambientais e de saúde ainda não totalmente calculados.

A comunidade científica inteira está à procura de substitutos, mas quem parece ter saído na frente foi Abid Saadi, atualmente na Universidade de Houston, nos EUA.

Saadi desenvolveu uma maneira de transformar celulose bacteriana - um material biodegradável - em um material multifuncional com potencial para substituir o plástico, de materiais de embalagem até curativos ou mesmo garrafas para armazenar água.

A celulose bacteriana tem emergido como um biomaterial promissor por ser naturalmente abundante, biodegradável e biocompatível - sem nenhuma das preocupações com os efeitos nocivos dos produtos à base de petróleo.

"Nós vislumbramos que essas folhas de celulose bacteriana, fortes, multifuncionais e ecológicas, se tornarão onipresentes, substituindo plásticos em vários setores e ajudando a mitigar os danos ambientais," disse o professor Maksud Rahman, que está coordenado o desenvolvimento desse novo bioplástico.

Guiando as bactérias

A técnica consiste essencialmente em guiar as bactérias, que se movem aleatoriamente se deixadas por conta própria. Isso faz com que elas produzam celulose de forma organizada e previsível.

Para simplificar o processo, a equipe usou um método simples de centrifugação, criando um dispositivo de cultura rotativo no qual as bactérias produtoras de celulose são cultivadas em uma incubadora cilíndrica permeável ao oxigênio, centrifugada continuamente por meio de um eixo central. Isso cria um fluxo direcional de fluido no biorreator, gerando um deslocamento direcional consistente das bactérias.

Para fortalecer a celulose e dar-lhe mais funcionalidade, a equipe incorporou nanofolhas de nitreto de boro ao líquido que alimenta as bactérias.

O resultado são nanofolhas híbridas de celulose bacteriana e nitreto de boro com propriedades mecânicas ainda melhores (resistência à tração de até 553 MPa) e propriedades térmicas otimizadas (taxa de dissipação de calor três vezes mais rápida).

"Relatamos uma estratégia simples de baixo para cima, de etapa única e escalável para biossintetizar folhas robustas de celulose bacteriana com nanofibrilas alinhadas e nanofolhas híbridas multifuncionais à base de celulose bacteriana, utilizando forças de cisalhamento do fluxo de fluido em um dispositivo de cultura rotacional. As folhas de celulose bacteriana resultantes apresentam alta resistência à tração, flexibilidade, dobrabilidade, transparência óptica e estabilidade mecânica a longo prazo," resumiu Rahman.