Pesquisador transforma bambu em microrreator químico

Bamboo-based microfluidic device, o microrreator químico de bambu criado pelo grupo de grantee do Serrapilheira. Imagem: Omar Ginoble Pandoli

Clarice Cudischevitch

Popular na decoração, o bambu se mostra versátil também para a ciência. O químico da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) Omar Ginoble Pandoli conseguiu transformar a planta em um microrreator químico capaz de desenvolver reações orgânicas. A descoberta foi publicada nesta quarta-feira (23) na revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Pandoli se dedica ao estudo das reações químicas em pequenas escalas, buscando um aumento da eficiência em processos químicos industriais. Em busca desse alto rendimento, o pesquisador aposta nos microrreatores e, ao fazer um pós-doutorado na China, há dez anos, viu no bambu um potencial relevante por conta de suas características anatômicas e natureza química. O bambu tem a particularidade de crescer rapidamente: cerca de um metro por semana. Ao se desenvolver, ele forma uma rede de pequenos tubos retos e paralelos entre eles por onde transporta água e nutrientes.

As plantas, como se sabe, são verdadeiras fábricas de produtos naturais – podem gerar de remédios a venenos. “Imitamos a natureza utilizando essa rede de tubos para fazer reações orgânicas e produzir novas substâncias. A partir do bambu, podemos criar um minilaboratório químico”, explica Pandoli. Em outras palavras, o químico transforma os canais microvasculares do bambu em um reator catalítico para desenvolver reações orgânicas em fluxo contínuo.

Funciona assim: uma planta de bambu, nativa ou não do Brasil, é cortada e reduzida em um cilindro com menos de 1 cm. A simples derivatização (técnica utilizada em Química para transformar uma substância em outra de estrutura semelhante) dos polímeros celulósicos permite a ancoragem de diferentes catalizadores. Uma vez bloqueado o catalizador dentro dos microtubos do bambu, os reagentes podem ser bombeados nesse dispositivo para acelerar reações de transformações orgânicas.

“O reator microfluídico baseado de bambu, diferentemente dos materiais atualmente utilizados pelos maiores fabricantes do mundo, é o primeiro dispositivo tecnológico constituído inteiramente de polímeros ligno-celulósicos biodegradáveis constituintes da matriz vegetal do bambu”, destaca Pandoli. Inspirado pela própria natureza, o sistema microfluídico derivado das plantas nunca havia sido aplicado a processos sintéticos para a produção de moléculas-alvo.

O químico conta que a criação de um dispositivo microfluídico de bambu permite o desenvolvimento de uma nova classe de microrreatores biomiméticos mais baratos e sustentáveis – sua prototipagem é rápida e de baixo custo, em comparação aos produtos confeccionados artificialmente e disponíveis no mercado. Estes geralmente são constituídos de metais, vidro e polímeros sintéticos.

Pandoli acrescenta que seu grupo de pesquisa conseguiu alcançar esse resultado ao longo de 2018, após receber o financiamento do Serrapilheira. “Havíamos começado um pouco antes do edital da 1ª Chamada Pública, que chegou no momento certo, quando os recursos eram escassos. Conseguimos aumentar a força de trabalho contratando pessoal e, assim, acelerar o desenvolvimento da pesquisa.”

O trabalho foi finalizado em outubro e, em dezembro, o artigo foi aceito pela revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering. A invenção será depositada como patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) nesta semana. O processo de concessão deve levar de um ano e meio a três anos, mas a perspectiva é boa: “A busca de anterioridade revelou ausência de invenções semelhantes, o que é um sinal positivo”, comemora Pandoli.

O artigo pode ser conferido aqui.