Grupos de pesquisa nos Estados Unidos, na Europa e na Ásia desenvolvem materiais renováveis que resistem à água, e alguns chegam a ficar mais fortes quando molhados. As soluções ainda estão em fase de laboratório

Para substituir plásticos de origem fóssil em embalagens de alimentos, um material de base biológica precisa vencer um obstáculo antigo: a umidade. Celulose, PLA, quitosana e proteínas tendem a ser hidrofílicos, ou seja, atraem água. Em ambientes úmidos, perdem resistência e propriedades de barreira, às vezes antes do fim da vida útil do produto que deveriam proteger.

O problema tem dois lados. A mesma afinidade com a água que limita o desempenho é parte do que torna esses materiais biodegradáveis. Por isso, boa parte das pesquisas recentes não tenta simplesmente tornar o biomaterial impermeável. Busca controlar a forma como ele reage à água. Em embalagens alimentares e médicas, que precisam manter o conteúdo selado contra umidade e bactérias, esse controle é condição para atender às exigências regulatórias.

Quando a água passa a ser estrutura

Na City University of New York (CUNY), pesquisadores criaram em laboratório um material a partir de peptídeos baseados nos aminoácidos leucina e isoleucina. Com a retirada lenta da água da solução, os peptídeos se organizaram em uma estrutura sólida e porosa, em forma de favo de mel tridimensional.

A água, nesse caso, faz parte da estrutura: as moléculas ficam alojadas entre os peptídeos e ajudam a manter o material rígido. Quando a umidade do ambiente cai e o material perde água, ele amolece. A transição é reversível e, segundo o grupo, pode ser repetida várias vezes sem perda de resistência. “O material reorganiza completamente a forma como suas moléculas estão empacotadas”, afirmou Vignesh Athiyarath, primeiro autor do estudo, publicado em 2026. Entre as aplicações apontadas pelos pesquisadores estão embalagens que precisam regular a umidade, revestimentos funcionais e materiais estruturais.

No Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC), na Espanha, a equipe de Javier G. Fernández seguiu outro caminho. O grupo trabalha com quitosana, polímero natural presente em cascas de crustáceos e exoesqueletos de insetos. Versátil, ela tem baixa resistência à água. Ao incorporar níquel, os pesquisadores obtiveram um material que fica mais resistente, e não mais frágil, em contato com a água. A limitação é o próprio níquel: potencialmente tóxico, ele impede que o material se degrade de forma segura no ambiente. Ainda assim, o estudo mostra que ajustes relativamente simples podem mudar o comportamento de um biomaterial diante da umidade.

A forma importa mais que a composição

Outra linha de pesquisa mantém os materiais já conhecidos e muda a forma como eles são organizados. É o caso do LEAFF, apresentado em julho de 2026 por pesquisadores da Universidade de Missouri, da Texas A&M e de um centro de pesquisa em St. Louis. O material combina celulose e PLA, dois insumos comerciais que, isolados, têm baixa resistência à água. No LEAFF, eles são dispostos de modo a reproduzir a estrutura interna de uma folha, que é biodegradável e funciona como barreira natural contra a água. O resultado é um material biodegradável e resistente à umidade.

Na Universidade de Kyoto, no Japão, a equipe do professor Easan Sivaniah desenvolveu estruturas porosas de alta precisão, inspiradas em espumas encontradas na natureza. Pela forma como dispersam a luz e interagem com a água, essas estruturas deixam polímeros brancos e repelentes à água sem dióxido de titânio nem PFAS. Os dois compostos são hoje amplamente usados para esses efeitos e estão sob crescente pressão regulatória. Para a indústria de embalagens, a vantagem é que a técnica não exige uma substância nova: atua sobre materiais existentes, incluindo os de base biológica.

Adesivos que funcionam debaixo d’água

A resistência à umidade também é decisiva para adesivos, componente presente em boa parte das embalagens. Em 2025, pesquisadores do Japão e da China publicaram uma cola à base de proteína capaz de aderir mesmo totalmente submersa.

O trabalho partiu da análise de 24.707 proteínas adesivas de arqueias, bactérias, eucariotos e vírus, além de proteínas artificiais. Depois de selecionar os candidatos mais promissores, o grupo usou aprendizado de máquina para formular novos hidrogéis. Nos testes, um deles manteve um patinho de borracha preso a uma rocha à beira-mar, sob ondas e marés, e vedou um vazamento de alta pressão em um cano de água.

Do laboratório à linha de produção

Os estudos indicam uma mudança de abordagem. Em vez de apenas tentar igualar os plásticos convencionais, que têm propriedades fixas, parte da pesquisa explora materiais que respondem ao ambiente e se adaptam a ele. Para embalagens, isso pode significar barreiras que se ajustam à umidade do produto ou da cadeia logística.

O caminho até a indústria, porém, ainda é longo. Todas as soluções citadas foram demonstradas em laboratório, e os estudos não trazem dados de custo nem de produção em escala. Algumas têm limitações claras, como o uso de níquel na quitosana do IBEC. Embalagens em contato com alimentos também dependem de aprovação sanitária específica. O que as pesquisas já mostram é que a fragilidade dos biomateriais diante da água não é uma limitação definitiva: em vários casos, pode ser contornada com mudanças na forma como o material é organizado.