Pesquisadora do CNPEM/MCTI desenvolve produtos para saúde a partir do bagaço da cana

Produzir medicamentos, cosméticos e outros produtos a partir de materiais que seriam descartados. Este é o trabalho desenvolvido pela pesquisadora Juliana da Silva Bernardes do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) que fica no Centro Nacional de Pesquisas em Energia de Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao MCTI – Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações.

Juliana desenvolveu um gel de nanucelulose que substitui aditivos químicos utilizados em produtos de beleza. Este produto tem como matéria-prima rejeitos da indústria da cana-de-açúcar, que costumam ser queimados. A partir do bagaço da cana, a pesquisadora brasileira também desenvolveu um curativo de hidrogel, que permite maior eficácia no tratamento de feridas.

 

Juliana Bernardes é formada em química pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Tem doutorado em Ciências com ênfase em físico-química de coloides realizado na UNICAMP em conjunto com a Universidade de Lund na Suécia. Fez pós-doutorado na UNICAMP e na Universidade de Estocolmo. Em meados de 2012 foi contratada pelo CNPEM/MCTI para atuar no desenvolvimento de materiais advindos de biomassa. Em 2018 associou-se ao programa de pós-graduação em nanociências e materiais avançados da Universidade Federal do ABC. Seu interesse de pesquisa envolve o isolamento de nanocelulose extraída de biomassas para a produção de materiais avançados e sustentáveis. Conversamos com a pesquisadora para entender um pouco mais sobre a nanocelulose e suas aplicações. 

 

As nanoceluloses são nanopartículas que podem ser extraídas de partir da biomassa (madeira e outros resíduos agroindustriais) e são formadas por cadeias poliméricas de celulose nanoestruturadas na forma de nanofibras e nanocristais. Além de manter o caráter sustentável das fibras vegetais, essas nanopartículas se destacam por possuir um elevado módulo elástico, podendo ser utilizadas em diversas aplicações, que vão desde a área cosmética até reforço para cimento.

 

Em curto prazo, as nanoceluloses poderão ser aplicadas em papéis, melhorando suas propriedades mecânicas e de barreira. Além disso, como espessante de fluidos, inclusive durante durante a pandemia, algumas empresas de papel e celulose ao redor do mundo desenvolveram álcool gel com nanofibras de celulose, substituindo o Carbopol. Em médio prazo, a nanocelulose poderá estar presente em cimento. Já em longo prazo esses nanomateriais poderão estar presentes em cosméticos e até em alimentos.

 

No CNPEM/MCTI já desenvolvemos a rota de extração de nanofibras de celulose a partir de bagaço de cana economicamente mais viável, emulsões estabilizadas por essas nanopartículas, substituindo tensoativos que podem ter ação irritante, filmes de nanocelulose que podem ser utilizados em sensores vestíveis e adesivos que são capazes de colar diferentes substratos molhados.

 

O futuro da aplicação de nanocelulose no Brasil é bastante promissor, pois além de ter várias pesquisas sendo desenvolvidas em universidades e centros de pesquisa, esses nanomateriais já estão sendo produzidos em escala piloto pelas indústrias de papel e celulose aqui no Brasil.

 

Além da questão ambiental relaciona a produção de nanomateriais a partir de matérias-primas renováveis, as nanopartículas de celulose por possuírem extraordinárias propriedades mecânicas possuem alto valor agregado. O Brasil por possuir uma atividade agrícola bem intensa pode se beneficiar da produção desses materiais a partir dos resíduos agroindustriais. 

 

A pesquisa na área de nanocelulose, apesar de ser relativamente recente (cerca de 15 anos), já está bem consolidada. No entanto, questões relacionadas ao custo de produção e avaliação de toxicidade desses nanomateriais para as diferentes aplicações ainda precisam avançar mais.

 

A nanocelulose pode ser funcionalizada com grupos químicos que tenham capacidade de inativar o vírus, e essas nanopartículas serem utilizadas, por exemplo, na confecção de máscaras antivirais, substituindo assim nanopartículas metálicas que possuem maior toxicidade no ambiente depois de descartadas. Já estamos realizando alguns estudos nessa direção aqui no CNPEM/MCTI.

 

O investimento governamental é essencial para o avanço da ciência nacional, principalmente para contratação de recurso humano qualificado.