Pesquisadores identificaram o mecanismo molecular responsável pela fragmentação dos plásticos em nanopartículas. Essas descobertas esclarecem um fenômeno invisível mas onipresente, com consequências ainda pouco avaliadas.
Os micro e nanoplásticos contaminam todos os ecossistemas, desde as neves antárticas até o sangue humano. Um estudo publicado na Nature Communications revela por que esses materiais, apesar de resistentes, se desintegram em partículas potencialmente tóxicas. Liderada pela equipe de Sanat Kumar (Columbia Engineering), esta pesquisa destaca um processo intrínseco aos plásticos comuns.
A estrutura oculta dos plásticos
Os plásticos semicristalinos, predominantes em nosso cotidiano (representando 75 a 80% de nossos usos), devem suas propriedades a uma organização molecular particular. Sua estrutura se assemelha a uma sucessão de milhares de camadas rígidas e flexíveis. Uma espécie de empilhamento de tijolos (zonas cristalinas rígidas) unidos por argamassa (zonas amorfas flexíveis). Essa alternância explica sua resistência mecânica e adaptabilidade, mas também sua vulnerabilidade a longo prazo.
Ao observar esses materiais no microscópio eletrônico, os pesquisadores constataram que as camadas amorfas se alteram progressivamente sob o efeito do calor, dos raios UV ou de estresses químicos. Ao contrário do que se pensava, essa degradação ocorre mesmo sem pressão física, simplesmente pelo envelhecimento. As ligações moleculares fracas das zonas flexíveis cedem primeiro.
A) Diagrama mostrando a quebra das cadeias no plástico. B) Imagem de um filme de polipropileno flexível (aPP) após 2 dias. C) Imagem de um filme de poliestireno estruturado (sPS) com formação de pequenas partículas. D) Imagem de um filme de polipropileno rígido (iPP) com as mesmas partículas. E) Tamanho das partículas formadas nos filmes de sPS e iPP. F) Medição da luz durante a degradação de diferentes plásticos (aPP, sPS, iPP e poliestireno comum). G) Medição durante a degradação do PET (plástico das garrafas).
O estudo revela principalmente um efeito dominó: quando as camadas flexíveis se rompem, liberam os fragmentos cristalinos adjacentes. Estes, estáveis e indestrutíveis em escala humana, tornam-se os nanoplásticos encontrados no meio ambiente. Seu tamanho nanométrico (0,001 a 0,1 μm) os torna particularmente perigosos, pois permite que ultrapassem as barreiras biológicas.
Implicações sanitárias importantes
A persistência dos nanoplásticos no meio ambiente representa um desafio sanitário sem precedentes. Essas partículas, resistentes à degradação, acumulam-se nos solos, oceanos e até na atmosfera, criando uma exposição permanente. Seu tamanho microscópico permite que penetrem facilmente na cadeia alimentar, chegando inevitavelmente ao organismo humano.
Estudos preliminares sugerem mecanismos de ação preocupantes: uma vez inalados ou ingeridos, os nanoplásticos podem atravessar as paredes celulares e perturbar as funções biológicas. Algumas pesquisas indicam que poderiam se acumular no núcleo das células, potencialmente interferindo no DNA. Sua forma alongada e durabilidade lembram as propriedades cancerígenas do amianto, embora estudos de longo prazo ainda sejam necessários.
Diante desses riscos, a equipe de pesquisa enfatiza a urgência de medidas preventivas. Um melhor desenho dos polímeros poderia reduzir a geração de nanoplásticos na fonte. Paralelamente, o desenvolvimento de métodos eficazes de detecção e filtração torna-se crucial para limitar a exposição humana a essas partículas invisíveis mas potencialmente devastadoras.