Na₂B₈O₁₃·4H₂O de dupla função para manejo integrado de pragas e mitigação da acidificação em patrimônio cultural em papel

Protegendo Páginas Frágeis de Pequenos Invasores

Livros antigos, arquivos e obras de arte em papel são muito mais vulneráveis do que parecem. Pequenos besouros podem perfurar silenciosamente o papel, deixando buracos e poeira, enquanto a poluição ácida corrói lentamente suas fibras. Este estudo explora um novo material que pode ser incorporado diretamente em caixas de armazenamento e papéis para tanto matar quanto repelir insetos e retardar danos por acidez, oferecendo uma forma mais segura de proteger documentos e obras insubstituíveis para as gerações futuras.

Por que Insetos e Acidez Ameaçam Nossa História

Tesouros em papel em bibliotecas, arquivos e museus enfrentam uma dupla ameaça. Insetos mastigam celulose, colas e tecidos, perfurando páginas com túneis e buracos que enfraquecem sua estrutura e prejudicam sua aparência. Seus excrementos e enzimas mancham e degradam ainda mais o papel. Ao mesmo tempo, gases ácidos do ambiente ou das próprias peças reduzem o pH do papel, tornando-o quebradiço e amarelado. Métodos existentes de controle de pragas frequentemente impõem um trade-off: tratamentos físicos, como congelamento ou remoção de oxigênio, são suaves para os artefatos, mas lentos e logisticamente exigentes, enquanto fumigantes químicos atuam rápido, porém podem deixar resíduos tóxicos que colocam em risco tanto a equipe quanto as coleções. Soluções mais seguras e duradouras que também ajudem a prevenir danos por acidez são urgentemente necessárias.

Um Sal de Ação Dupla Incorporado a Materiais de Armazenamento

Os pesquisadores concentraram-se no tetrahidratado de octaborato de sódio, um sal de boro já usado na agricultura e conhecido por sua baixa toxicidade para humanos. Eles introduziram esse sal no papel imergindo folhas finas de papel Xuan em solução e secando-as, depois usaram as folhas tratadas para fabricar caixas arquivísticas e papéis de ensaio. Também misturaram o sal com farinha usada para criar três pragas comuns de arquivo: o gorgulho do cigarro, o besouro-do-fermento (Tribolium castaneum) e o gorgulho-do-grão serrilhado. Para imitar tratamentos de pragas do mundo real, combinaram o composto químico com condições de baixo oxigênio dentro de uma câmara de vácuo, testando tanto vácuo contínuo quanto um vácuo intermitente “liga–desliga” que cicla repetidamente entre baixa pressão e ar normal.

Controle Rápido de Pragas e Forte Poder Repelente

Quando diferentes pós inorgânicos foram testados sob vácuo, todos mataram mais insetos do que o vácuo isolado, mas o sal de borato se destacou. Alcançou mortalidade completa de populações mistas de insetos mais rápido do que óxido de zinco, prata ou outras referências. Em baixo vácuo, insetos em condições não tratadas morriam apenas lentamente por falta de oxigênio, enquanto aqueles expostos ao borato atingiram 100% de mortalidade em menos de uma semana. Em vácuo mais intenso, a mortalidade no controle aumentou, mas a combinação com o borato ainda foi a mais rápida. O resultado mais marcante veio do vácuo intermitente: quando a câmara alternou entre baixa pressão e ar normal enquanto os insetos entravam em contato com o borato, todas as quatro espécies testadas morreram em até 24 horas. As oscilações de pressão provavelmente danificam os corpos e os tubos respiratórios dos insetos, enquanto o borato interfere em sua biologia, produzindo um poderoso efeito combinado.

Como o Material Prejudica Insetos e Ajuda o Papel

Para entender o que acontece dentro das pragas, a equipe analisou a atividade gênica em larvas do gorgulho do cigarro expostas ao borato sob vácuo intermitente. Encontraram alterações em genes ligados à construção do exoesqueleto, ao transporte de açúcares para energia e à produção de hormônios chave que controlam crescimento e muda. Vias envolvidas na degradação de aminoácidos e gorduras, produção de energia e manutenção de membranas celulares também foram afetadas. Juntas, essas alterações apontam para uma crise metabólica ampla: revestimentos protetores enfraquecidos, suprimento de energia interrompido e sinais de desenvolvimento defeituosos que conduzem à morte. Enquanto isso, quando o papel tratado com borato foi usado para fabricar caixas arquivísticas e folhas de teste, mostrou comportamento bem diferente. Insetos evitaram fortemente as superfícies tratadas, aglomerando-se em papel não tratado, e uma parte daqueles forçados ao contato morreu em cerca de um dia. Em uma atmosfera artificialmente ácida, o papel armazenado dentro de caixas tratadas manteve um pH mais alto e estável do que o papel em caixas normais, indicando que o borato atua como um tamponante incorporado que neutraliza gases ácidos que entram.

Um Escudo Mais Seguro para Livros e Documentos

Em termos práticos, esse material transforma caixas e papéis arquivísticos em escudos ativos. A embalagem com borato afasta insetos, envenena lentamente os que permanecem e funciona ainda melhor quando combinada com curtos tratamentos de vácuo intermitente que podem eliminar infestações em um dia. Ao mesmo tempo, absorve poluentes ácidos antes que possam tornar o papel quebradiço. Embora sejam necessários mais estudos para confirmar a segurança a longo prazo para pessoas e materiais, essa abordagem de dupla função aponta para um futuro em que guardar um livro frágil no tipo certo de caixa possa defendê-lo discretamente e continuamente tanto de insetos quanto da acidez.

Citação: Cao, J., Liu, X., Zhang, R. et al. Dual-function Na₂B₈O₁₃·4H₂O for integrated pest management and acidification mitigation in paper-based cultural heritage. npj Herit. Sci. 14, 283 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02571-y

Palavras-chave: conservação de papel, pragas do patrimônio, armazenamento arquivístico, tratamentos com borato, controle da acidificação