Dada a diversidade das suas aplicações, o cânhamo tornou-se uma cultura cada vez mais popular nos Estados Unidos e noutros lugares durante a última meia-década. Esta produção crescente levou a surtos de um subproduto apelativo: a fibra de cânhamo.
A mistura de fibras de cânhamo com outros materiais pode formar biocompostos multifuncionais adequados para o cultivo de plantas através de hidropônicos, um tipo de horticultura sem solo que reduz substancialmente a utilização de terra, água e pesticidas, entre outros benefícios.
Mas os biocompósitos à base de cânhamo podem por vezes carecer da resistência mecânica necessária para suportar o crescimento adequado das plantas.
E os métodos químicos atuais desenvolvidos para melhorar a integridade estrutural desses biocompósitos produzem geralmente compostos orgânicos voláteis, ou COVs, que são prejudiciais para a saúde e o ambiente.
O químico de Nebraska Barry Cheung e os seus colegas introduziram recentemente uma abordagem que associa quimicamente um componente estruturante das fibras de cânhamo, a lignina, com "moléculas de ligação" que fortificam o biocomposto resultante. Ao contrário das técnicas anteriores, a abordagem da equipa requer apenas água como solvente, produzindo sais inorgânicos inofensivos em vez de COVs como subprodutos.
Os testes mecânicos revelaram que o novo biocomposto é mais durável do que um homólogo padrão à base de cânhamo, mantendo a sua forma muito melhor quando sujeito a forças compressivas. Também pode conter aproximadamente o dobro de água que a fibra de cânhamo pura, colocando a sua capacidade quase ao nível do musgo da turfa comercial.
A equipa procedeu ao cultivo tanto de rabanetes Daikon como de ervilhas verdes do biocomposto, um sinal promissor do seu potencial como meio de crescimento viável e amigo do ambiente.
A aplicação da técnica química a outras fibras contendo lignina - incluindo linho, juta e casca de coco - poderia produzir um conjunto de biocompósitos sustentáveis para utilização em meios de crescimento, bioplásticos e materiais de embalagem, disseram os investigadores.
A expansão desta gama de meios de crescimento hidropônicos poderia revelar-se especialmente importante à medida que a população global continua a aumentar, os recursos hídricos tornam-se mais escassos, e a erosão do solo superficial torna a agricultura convencional mais difícil.