As pessoas veem usando polímeros naturais a milênios – um polímero é um composto químico constituído de longas cadeias de moléculas. Polímeros naturais ocorrem em vegetais e na madeira. Quando os químicos começaram a pesquisa-los, surgiu a ideia de reproduzi-los artificialmente. Isso levou à produção de muitos materiais sintéticos viáveis, incluindo os plásticos, que tiveram grande impacto em várias áreas.
Primeiro polímero sintético
Nos anos de 1830, verificou-se que tratar amido ou fibra de madeira com ácido nítrico poderia nitrogenar a celulose, e em 1856 o inventor inglês Alexander Parkes tratou esse material – nitrocelulose – como solvente, inventando assim o primeiro polímero sintético, conhecido como parkesine. Essa forma primitiva de celuloide era um material impermeável que se assemelhava a um chifre animal, mas bastante elástico. Parkes pretendia que o material fosse usado em tecidos impermeáveis, mas o sucesso comercial foi frustrante.
Imagem: Alexander Parkes (1813-1890) inventor do primeiro polímero sintético. Fonte: Google imagens.
Praticidade do plástico
Nos anos de 1860, o inventor americano John Wesley Hyatt procurava um substituto do marfim para bolas de bilhar, quando fez um teste com nitrocelulose e cânfora, criando o celuloide em 1872. Embora fosse altamente inflamável e fácil de decompor, esse material era também maleável e simples de moldar, sendo o primeiro termoplástico: polímero que se liquefaz quando aquecido e se solidifica ao esfrias. O celuloide foi o material escolhido como base para filmes nos primeiros anos da fotografia e do cinema, apesar da facilidade com que pegava fogo.
Imagens: John Wesley Hyatt (1830 – 1920) criador do celulóide: primeiro termoplástico conhecido e placa feita em sua homenagem e em homenagem a sua descoberta. Fonte: Google imagens.
Por volta de 1909, o químico belga Leo Baekeland descobriu acidentalmente que, misturando fenol e formaldeído com serragem, produzia um material semelhante a resina que ele chamou de baquelite: o primeiro plástico termocurado (polímero macio até tornar-se solido pelo calor). A baquelite tornou-se o material da morte do movimento Art Déco, por sua durabilidade e capacidade de ser moldada. Com a adição de corante, prestava-se a muitas aplicações práticas, desde interruptores de luz a lustres, e de aparelhos de telefone a luz e lustres.
Imagem: Leo Baekeland (1863 – 1944) descobridor do baquelite – resina sintética formada pela polimerização de fenol (C6H5OH) e formaldeído ou aldeido fórmico (HCHO). Fonte: Google imagens.
Fibras para revestimento sintético
A era do plástico começou realmente nos laboratórios da indústria química DuPont, comandados pelo químico americano Wallace Carothers. Em 1930, sua equipe criou um tipo de borracha sintética – chamada neoprene – que levou ao ponto de partida para a síntese de uma fibra para revestimento. Em 1934, a equipe de Carothers descobriu o náilon, que foi o substituto perfeito da frágil e cara seda. O náilon tornou-se um símbolo dos Estados Unidos durante a segunda guerra mundial, quando novos suprimentos de seda não podiam ser importados da Ásia.
Imagem: Wallace Carothers e a história da DuPont nylon. Interfce da obra que conta entrelinhas desta descoberta. Fonte: Google imagens.
Plástico Modernos
Desde que os polímeros começaram a ser produzidos, novas descobertas foram surgindo. Em 1938, o químico americano Roy Plunkett decobriu acidentalmente o material antiaderente politetrafluoroetileno (PTFE, na sigla em inglês), mais conhecido como teflon, muito usado no revestimento de panelas e na vedação hermética e inerte e equipamentos para enriquecimento de urânio durante a construção da bomba atômica na Segunda Guerra. Em 1965, a química e inventora americana de origem polonesa Stephanie Kwolek, da DuPont, inventou um polímero leve, a prova de bala – o kevlar – uma forma modificada de náilon também usada nos coletes à prova de bala. Posteriormente surgiu uma forma porosa de PTFE, um material impermeável para a confecção de roupas Gore-tex, que facilita a transpiração, completando o ciclo da história dos plásticos impermeáveis sonhada por Parkes.
Imagem: Roy Plunkett (1910 – 1994) descobriu acidentalmente o que conhecemos hoje como teflon. Fonte: Google imagens.
Preço dos Polímeros
A demanda mundial sempre crescente dos polímeros pagou um preço alto. Eles eram produzidos com matéria-prima derivada do petróleo – uma fonte fina de recursos – e implicavam um sério problema de descarte por não ser biodegradáveis. Ironicamente, esses plásticos não se decompunham ajudaram a expandir outros produtos.
Na prática
O descarte doméstico de plásticos costumavam ser depositados em lixões. Hoje esses materiais estão sendo cada vez mais reaproveitados, mas antes precisam ser mais selecionados. Normalmente o trabalho é feito à mão, porém métodos de seleção automática, como fluorescência de raio X, eletrostática, flotação e espectroscopia no infravermelho e infravermelho próximo, estão sendo cada vez mais usados.
“Bem, foi um mero acidente, porque o plástico não é o que eu pretendia inventar…”
Leo Baekeland, químico belga, sobre a invenção da Baquelite
ADAM, Hart-Davis.160 Séculos de Ciência, volume 5: A Era Atômica / editor: Adam Hart-Davis; editor da edição brasileira: Luiz Carlos Pizarro Marin; [tradução: Aracy Mendes da Costa]. – São Paulo: Duetto Editorial, 2010.
Título original: Science.
1. Ciência e História I. Título.