L'utilisation de plastiques dérivés de la biomasse est l'une des principales préoccupations pour établir une société durable, qui fait partie des objectifs de développement durable. Cependant, l'utilisation de la plupart des plastiques dérivés de la biomasse est limitée en raison de leur faible résistance à la chaleur. La recherche collaborative entre JAIST et U-Tokyo a développé avec succès la conversion biotechnologique blanche de la biomasse cellulosique en polymères aromatiques ayant la thermodégradation la plus élevée de tous les plastiques signalés jamais.

Le développement de nouveaux matériaux économes en énergie utilisant la biomasse est une frontière pour établir un environnement durable. Les plastiques légers par nature produits à partir de biomasse renouvelable sont des conditions préalables au développement d'une économie circulaire. Cependant, les bioplastiques actuellement disponibles sont pour la plupart aliphatiques (par exemple, PLA, PHA, PA11, etc.) et se compose donc d'une mauvaise thermostabilité, ce qui limite leurs applications ultérieures. Les polymères à base de squelette aromatique sont largement considérés pour leur haute résistance à la chaleur (par exemple, le Zylon, Célazole, Kapton, etc.) mais les développements de monomères hétérocycliques aromatiques à partir de la biomasse sont rares en raison de la difficulté de contrôler leur structure.

Deux molécules aromatiques spécifiques, L'acide 3-amino-4-hydroxybenzoïque (AHBA) et l'acide 4-aminobenzoïque (ABA) ont été produits à partir de pâte kraft, une matière première cellulosique non comestible par le professeur Ohnishi et son équipe de recherche à U-Tokyo. Les micro-organismes recombinants ont amélioré sélectivement la productivité des monomères aromatiques et inhibé la formation des produits secondaires. Le professeur Kaneko et son équipe de recherche à JAIST ont converti chimiquement l'AHBA en 3, acide 4-diaminobenzoïque (DABA); qui a ensuite été polymérisé en poly(2, 5-benzimidazole) (ABPBI) par polycondensation et transformé en film thermorésistant. Aussi, L'incorporation d'une très petite quantité d'ABA avec du DABA augmente considérablement la résistance à la chaleur du copolymère résultant et des attributs du film traité au plastique thermostable le plus élevé jamais enregistré (Figure 1). Les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT) ont confirmé que la petite incorporation d'ABA a renforcé la liaison hydrogène interchaîne entre les imidazoles, bien que les répétitions benzène/hétérocycle conjuguées soient considérées comme les plastiques thermorésistants les plus idéaux depuis environ 40 ans.

Plastique organique supérieur en thermostabilité (plus de 740 °C), a été développé à partir de matières premières de biomasse non comestibles sans utiliser de charges inorganiques lourdes et donc de nature légère. Une telle conception moléculaire innovante de polymères à ultra-haute thermorésistance en contrôlant la -conjugaison peut contribuer à établir une société durable négative en carbone, et la conservation de l'énergie par l'économie de poids.