Pesquisa desenvolvida no CNPEM combina resíduos agroindustriais e biopolímeros para desenvolver um material leve, resistente e com biodegradação controlável. Tecnologia teve pedido de patente depositado
Leve o suficiente para ser apoiada sobre as folhas de uma planta, mas resistente para suportar cargas muito superiores à própria massa. Essas são algumas das características de uma nova espuma desenvolvida no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), utilizando resíduos vegetais e biopolímeros como matérias-primas. O material apresenta potencial para substituir espumas plásticas convencionais, como o poliestireno expandido, popularmente conhecido como isopor, em embalagens para a proteção de produtos frágeis e de alimentos.
Foto da espuma desenvolvida sobre uma planta, demonstrando sua baixa densidade
Produzida com partículas de biomassa vegetal provenientes do bagaço de cana-de-açúcar ou de resíduos da indústria de eucalipto, a espuma tem como principais características sua leveza, resistência mecânica e biodegradabilidade. Os materiais produzidos apresentaram baixa densidade e resistência à compressão comparável à de espumas plásticas. Sua estrutura porosa permite absorver impactos e proteger produtos durante o armazenamento e o transporte. Outro diferencial é a possibilidade de controlar a velocidade de biodegradação por meio da escolha dos componentes utilizados na fabricação. A seleção das partículas de biomassa e dos biopolímeros permite desenvolver formulações que se degradam mais rapidamente, adequadas a embalagens de curta duração, ou materiais com degradação mais lenta, destinados a aplicações que exigem maior tempo de conservação.
“Ao longo do trabalho, pudemos acompanhar como cada mudança na formulação afetava o material e usar esse conhecimento para chegar a espumas leves e resistentes,” relata Victória Barros Pinheiro da Silva, estudante pesquisadora colaboradora do CNPEM à frente da pesquisa.
Espuma biodegradável suportando um peso de 2 kg, mais de 600 vezes maior que sua massa
O processo de fabricação desenvolvido começa com a mistura de água partículas de biomassa vegetal, biopolímeros, como amido ou pectina, e um surfactante. Esses biopolímeros contribuem para a adesão entre as partículas vegetais e para a estabilização da estrutura da espuma. A mistura é submetida à agitação mecânica, o que incorpora bolhas de ar, aumentando seu volume e formando uma estrutura porosa responsável pela baixa densidade. A espuma úmida é então transferida para moldes e submetida à secagem em forno, resultando no material sólido.
Fotos ilustrativas do processo de fabricação das espumas biodegradáveis
“Um resultado muito interessante foi mostrar que resíduos vegetais podem ser transformados em materiais com potencial para uso em embalagens, com um processamento relativamente simples”, destaca Mariana Martinussi Godoy, estudante pesquisadora colaboradora do CNPEM que contribuiu com o trabalho.
A pesquisa demonstrou que as características da espuma podem ser moduladas pela escolha do tipo, do tamanho e da composição das partículas de biomassa, assim como do biopolímero utilizado. Essas variáveis influenciam a organização dos poros, a resistência mecânica e, especialmente, a velocidade de biodegradação do material.
“O diferencial da tecnologia não está apenas em produzir uma espuma biodegradável, mas em controlar sua biodegradação após o uso. Ao escolher os componentes da formulação, podemos ajustar a velocidade de biodegradação às necessidades de cada aplicação”, explica Elisa Silva Ferreira, pesquisadora do CNPEM e coordenadora da pesquisa.
Entre as aplicações consideradas estão bandejas para alimentos, elementos de preenchimento de caixas e embalagens destinadas à proteção de objetos frágeis. Em outubro de 2026, o CNPEM depositou um pedido de patente sobre a tecnologia e seus usos junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), sob o número BR 10 2026 026387 7. O depósito representa uma etapa importante para a proteção da propriedade intelectual e abre caminho para a transferência da tecnologia ao setor produtivo.
A transformação do bagaço de cana-de-açúcar e dos resíduos de eucalipto em bioprodutos amplia as possibilidades de aproveitamento de matérias-primas que já fazem parte de importantes cadeias produtivas brasileiras. Além de agregar valor a esses resíduos, o desenvolvimento de novos materiais a partir de fontes renováveis pode impulsionar soluções mais sustentáveis e abrir oportunidades para novos produtos e mercados.
Os resultados da pesquisa foram publicados em setembro de 2026 no artigo científico Using Biomass Particles and Biopolymers to Control the Mechanical Properties and Biodegradability of Renewable Foams, na revista ACS Sustainable Resource Management. O trabalho foi coordenado pela pesquisadora Elisa Silva Ferreira do CNPEM e contou com a participação dos estudantes de graduação Victória Barros Pinheiro da Silva , Luygui Gaspardo Silva, Mariana Martinussi Godoy e do professor Daniel Baron (UFSCar). A pesquisa recebeu financiamento da FAPESP por meio do programa Jovem Pesquisador (processo nº 2023/09659-7), da bolsa 2023/14118-5 e do CEMol – Centro de Pesquisa em Engenharia Molecular para Materiais Avançados, apoiado pelo programa CEPID da FAPESP (processo nº 2024/00989-7).
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Sobre o LNNano
O Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) atua na pesquisa e no desenvolvimento envolvendo a escala nanométrica, por meio de infraestruturas sofisticadas e equipes altamente especializadas, capazes de buscar respostas a desafios científicos e alavancar soluções tecnológicas. Suas instalações abertas compõem um parque único no País, incluindo microscopia eletrônica, criomicroscopia, microscopia de força atômica, além de salas limpas e laboratórios que possibilitam desde a síntese e a caracterização de materiais até a fabricação de dispositivos. Sua pesquisa científica aborda temas estratégicos, nos quais a nanociência e a nanotecnologia contribuem para a solução de problemas nacionais, como em energias renováveis, materiais para a sustentabilidade, saúde e dispositivos quânticos. O LNNano faz parte do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), uma Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI).
Sobre o CNPEM
O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) abriga um ambiente científico de fronteira, multiusuário e multidisciplinar, com ações em diferentes frentes do Sistema Nacional de CT&I. Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), com interveniência do Ministério da Educação e do Ministério da Saúde, o CNPEM é impulsionado por pesquisas que impactam as áreas de saúde, energia, materiais renováveis e sustentabilidade. Responsável pelo Sirius, maior equipamento científico já construído no País. O CNPEM hoje desenvolve o projeto Orion, complexo laboratorial para pesquisas avançadas em patógenos. Equipes altamente especializadas em ciência e engenharia, infraestruturas sofisticadas abertas à comunidade científica, linhas estratégicas de investigação, projetos inovadores com o setor produtivo e formação de pesquisadores e estudantes compõem os pilares da atuação deste centro único no País, capaz de atuar como ponte entre conhecimento e inovação. As atividades de pesquisa e desenvolvimento do CNPEM são realizadas por seus Laboratórios Nacionais de: Luz Síncrotron (LNLS), Biociências (LNBio), Nanotecnologia (LNNano) e Biorrenováveis (LNBR), além de sua unidade de Tecnologia (DAT) e da Ilum Escola de Ciência, curso de bacharelado em Ciência e Tecnologia.