p O uso de plásticos derivados de biomassa é uma das principais preocupações para estabelecer uma sociedade sustentável, que é incorporado como um dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. Contudo, o uso da maioria dos plásticos derivados de biomassa é limitado devido à sua baixa resistência ao calor. A pesquisa colaborativa entre o JAIST e a U-Tokyo desenvolveu com sucesso a conversão biotecnológica branca da biomassa celulósica em polímeros aromáticos com a maior termodegradação de todos os plásticos relatados até hoje. p O desenvolvimento de novos materiais com eficiência energética usando biomassa é uma fronteira para estabelecer um ambiente sustentável. Plásticos leves na natureza produzidos a partir de biomassa renovável são pré-requisitos para o desenvolvimento de uma economia circular. Contudo, os bioplásticos disponíveis atualmente são principalmente alifáticos (por exemplo; PLA, PHA, PA11, etc.) e, portanto, consiste em termoestabilidade pobre, o que restringe suas aplicações futuras. Polímeros aromáticos baseados em backbone são amplamente considerados por sua alta resistência ao calor (por exemplo, Zylon, Celazol, Kapton, etc.), mas o desenvolvimento de monômeros heterocíclicos aromáticos a partir da biomassa é raro devido à dificuldade em controlar sua estrutura.

p Duas moléculas aromáticas específicas, O ácido 3-amino-4-hidroxibenzoico (AHBA) e o ácido 4-aminobenzoico (ABA) foram produzidos a partir da polpa kraft, uma matéria-prima celulósica não comestível pelo Prof. Ohnishi e sua equipe de pesquisa em U-Tokyo. Os microrganismos recombinantes aumentaram a produtividade dos monômeros aromáticos seletivamente e inibiram a formação dos produtos colaterais. O Prof. Kaneko e sua equipe de pesquisa em JAIST converteram quimicamente AHBA em 3, Ácido 4-diaminobenzóico (DABA); que foi subsequentemente polimerizado em poli (2, 5-benzimidazol) (ABPBI) via policondensação e processado em filme termoresistente. Também, incorporar uma quantidade muito pequena de ABA com DABA aumenta dramaticamente a resistência ao calor do copolímero resultante e atributos de filme processado para o plástico termoestável mais alto registrado (Figura 1). Os cálculos da teoria do funcional da densidade (DFT) confirmaram que a pequena incorporação de ABA fortaleceu a ligação de hidrogênio intercadeia entre os imidazóis, embora as repetições de benzeno / heterociclo conjugadas com π tenham sido consideradas como os plásticos termoresistentes mais ideais por cerca de 40 anos.

p Plástico orgânico superior em termoestabilidade (acima de 740 ° C), foi desenvolvido a partir de matérias-primas de biomassa não comestíveis sem o uso de cargas inorgânicas pesadas e, portanto, de natureza leve. Esse design molecular inovador de polímeros de ultra-alta termoresistência, controlando a conjugação π, pode contribuir para o estabelecimento de uma sociedade negativa de carbono sustentável, e conservação de energia pela economia de peso.