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Brilho sustentável e biodegradável - da sua fruteira
Os pesquisadores de Cambridge desenvolveram um glitter sem plástico sustentável para uso na indústria de cosméticos - feito a partir da celulose encontrada em plantas, frutas, vegetais e polpa de madeira.
Por Sarah Collins - 13/11/2021


Cortesia

Glitter é a ruína de todos os pais e professores primários. Mas, além de seu fator de incômodo geral, ele também é feito de materiais tóxicos e insustentáveis ​​e contribui para a poluição do plástico.

Agora, pesquisadores da Universidade de Cambridge descobriram uma maneira de fazer purpurina sustentável, não tóxica, vegana e biodegradável de celulose - o principal bloco de construção das paredes celulares de plantas, frutas e vegetais - e é tão brilhante quanto o original .

O glitter é feito 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 fenômeno produz algumas das cores mais brilhantes da natureza - como as das asas de uma borboleta e penas de pavão - 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 as partículas plásticas de purpurina e minúsculos pigmentos de efeito mineral, amplamente utilizados em cosméticos. Na Europa, a indústria de cosméticos usa cerca de 5.500 toneladas de microplásticos 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. É a primeira vez que esses materiais são fabricados em escala industrial. Os resultados são relatados na revista Nature Materials .

“Pigmentos convencionais, como seu glitter diário, não são produzidos de forma sustentável”, disse a professora Silvia Vignolini, do Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge, autor sênior do artigo. “Eles penetram no solo, no oceano e contribuem para um nível geral de poluição. Os consumidores estão começando a perceber que embora brilhos sejam divertidos, eles também trazem danos ambientais reais. ”

 Há 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 tóxicos usados ​​em diversos produtos de consumo, como tintas e cosméticos.

“O desafio tem sido como controlar as condições para que possamos gerenciar todas as interações físico-químicas simultaneamente, desde a nanoescala até vários 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 parâmetros de revestimento, a equipe de pesquisa conseguiu controlar totalmente o processo de automontagem, de forma que o material pudesse ser feito em uma máquina rolo a rolo. Seu processo é compatível com as máquinas existentes em escala industrial. Usando materiais de celulose disponíveis comercialmente transformados em suspensão líquida adequada em apenas algumas etapas, a equipe mostrou deposição e secagem contínuas da suspensão contendo celulose em uma máquina comercial rolo a rolo.

Depois de produzir os filmes de celulose em grande escala, os pesquisadores os trituraram em partículas do tamanho usado para fazer brilhos ou pigmentos de efeito. As partículas resultantes são biodegradáveis, sem plástico e não tóxicas. A demonstração do processo de fabricação em equipamentos comerciais é um passo importante para disponibilizar o novo material fora do laboratório.

Além disso, o processo consome muito menos energia do que os métodos convencionais. Quando não usam polímeros sintéticos, as empresas costumam usar mica e dióxido de titânio combinados em um pigmento de efeito. No entanto, o dióxido de titânio foi recentemente proibido na UE para aplicação alimentar devido aos seus potenciais efeitos cancerígenos, enquanto a extração de mica ocorre frequentemente em países em desenvolvimento que podem depender de práticas de exploração, incluindo trabalho infantil.

“Tradicionalmente, os minerais do pigmento de efeito precisam ser aquecidos a temperaturas de até 800 ° C para formar as partículas do pigmento. Quando você considera a quantidade de pigmentos de efeito mineral que é produzida no mundo, percebe que seu uso é prejudicial ao planeta ”, disse Droguet.

“Acreditamos que este produto pode revolucionar a indústria de cosméticos ao fornecer um pigmento e glitter totalmente sustentáveis, biodegradáveis ​​e veganos”, disse Vignolini.

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

Mas seu glitter será tão irritante quanto o glitter convencional para alguém que já fez um projeto de artesanato com crianças pequenas?

“Será igualmente irritante - mas não prejudicará o planeta e é seguro para os seus filhos”, disse Vignolini.

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

 

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