Quase todo mundo que come fast food está familiarizado com a frustração de tentar espremer até a última gota de ketchup dos pequenos pacotes que acompanham as batatas fritas.

O que a maioria dos consumidores não percebe, Contudo, é que os alimentos deixados em embalagens plásticas não são apenas um incômodo. Também contribui para os milhões de quilos de alimentos perfeitamente comestíveis que os americanos jogam fora todos os anos. Estes pequenos, quantidades incrementais de alimentos pegajosos, como condimentos, lacticínios, bebidas, e alguns produtos de carne que permanecem presos em suas embalagens podem somar um grande número ao longo do tempo, mesmo para uma única família.

Uma nova pesquisa da Virginia Tech visa reduzir esse desperdício - e a frustração do consumidor - com uma nova abordagem para a criação de embalagens industriais super escorregadias. O estudo, que foi publicado em Relatórios Científicos e rendeu uma patente provisória, estabelece um método para absorver óleos vegetais quimicamente compatíveis nas superfícies de plásticos extrudados comuns.

A técnica não apenas ajudará os alimentos pegajosos a se soltarem de suas embalagens com muito mais facilidade, mas pela primeira vez, também pode ser aplicado a plásticos baratos e facilmente disponíveis, como polietileno e polipropileno.

Esses polímeros à base de hidrocarbonetos representam 55 por cento da demanda total de plásticos no mundo hoje, o que significa que as aplicações potenciais para a pesquisa vão muito além dos pacotes de ketchup. Eles também estão entre os plásticos mais fáceis de reciclar.

"SLIPS anteriores, ou superfícies porosas escorregadias com infusão de líquido, foram feitos usando polímeros à base de silício ou flúor, que são muito caros, "disse Ranit Mukherjee, um aluno de doutorado no Departamento de Engenharia Biomédica e Mecânica da Faculdade de Engenharia e o autor principal do estudo. "Mas podemos fazer nosso SLIPS com esses polímeros à base de hidrocarbonetos, que são amplamente aplicáveis ​​a produtos embalados de uso diário. "

Criado pela primeira vez por pesquisadores da Universidade de Harvard em 2011, SLIPS são superfícies porosas ou polímeros absorventes que podem conter um óleo quimicamente compatível dentro de suas superfícies por meio do processo de absorção. Essas superfícies não são apenas muito escorregadias, mas também são autolimpantes, autocura, e mais duráveis ​​do que as superfícies super-hidrofóbicas tradicionais.

Para que os SLIPS retenham esses óleos, as superfícies devem ter algum tipo de nano ou micro rugosidade, que mantém o óleo no lugar por meio da tensão superficial. Essa rugosidade pode ser obtida de duas maneiras:o material da superfície é tornado áspero com um tipo de revestimento aplicado, ou o material da superfície consiste em um polímero absorvente. No último caso, a estrutura molecular do próprio material exibe a nano rugosidade necessária.

Ambas as técnicas ganharam força recentemente com startups e em aplicações comerciais limitadas. Mas os SLIPS atuais que usam polímeros absorventes à base de silicone e flúor não são atraentes para aplicações industriais devido ao seu alto custo, enquanto o método de adicionar rugosidade a superfícies pode ser um processo caro e complicado.

"Tivemos dois grandes avanços, "disse Jonathan Boreyko, professor assistente de engenharia biomédica e mecânica e coautor do estudo. "Não estamos apenas usando esses polímeros à base de hidrocarbonetos que são baratos e em alta demanda, mas não temos que adicionar nenhuma aspereza de superfície, qualquer. Na verdade, encontramos óleos que são naturalmente compatíveis com os plásticos, então, esses óleos estão absorvendo o próprio plástico, não em uma aspereza que temos que aplicar. "

Além de minimizar o desperdício de alimentos, Boreyko citou outros benefícios do design aprimorado, incluindo segurança e conforto do consumidor.

"Não estamos adicionando nanopartículas misteriosas às superfícies desses plásticos que podem deixar as pessoas desconfortáveis, "disse ele." Usamos óleos naturais como óleo de semente de algodão, portanto, não há nenhum problema de saúde. Não é necessária nenhuma receita sofisticada. "

Embora o método tenha implicações óbvias para alimentos industriais e embalagens de produtos, também pode ser amplamente utilizado na indústria farmacêutica. As superfícies de plástico com infusão de óleo são naturalmente antiincrustantes, o que significa que eles resistem à adesão e ao crescimento bacteriano.

Embora a técnica possa parecer muito de alta tecnologia, ele realmente encontra suas raízes na planta de jarro, uma planta carnívora que atrai os insetos para a borda de uma cavidade profunda cheia de néctar e enzimas digestivas. As folhas que formam a forma homônima da planta têm um anel escorregadio, criado por um líquido secretado, em torno da periferia da cavidade. Quando os insetos se movem para este anel escorregadio, eles deslizam para o ventre das plantas.

"Esta periferia escorregadia na planta do jarro realmente inspirou nosso produto SLIPS, "disse Mukherjee.

A inovação da planta de jarro - que os engenheiros agora estão copiando com grande sucesso - é a combinação de um lubrificante com algum tipo de rugosidade superficial que pode prender aquele lubrificante no lugar de maneira muito estável com a tensão superficial.

"Estamos usando o mesmo conceito, mas a rugosidade que usamos é apenas um atributo comum dos plásticos do dia a dia, o que significa praticidade máxima, "disse Boreyko.