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.
Pela Universidade de Cambridge publicado por Phys.
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 em plantas, frutas e vegetais – e que 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 chamado 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 matizes 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 usados 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 processos roll-to-roll, como os usados para fazer papel a partir da polpa de madeira, e esta 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 causam danos ambientais reais.”
Crédito: Benjamin Drouguet
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 do Departamento de Química.
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 um equipamento comercial 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 de pigmento. Quando você considera a quantidade de pigmentos de efeito mineral que é produzida em todo o 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?
“Vai ser tão chato – mas não vai prejudicar o planeta e é seguro para os seus pequeninos”, disse Vignolini.
Mais informações: Silvia Vignolini, Fabricação em larga escala de filmes nanocristais de celulose estruturalmente coloridos e pigmentos de efeito, Nature Materials (2021). DOI: 10.1038 / s41563-021-01135-8 . www.nature.com/articles/s41563-021-01135-8
