L'uso di plastiche derivate da biomasse è una delle principali preoccupazioni per stabilire una società sostenibile, che è incorporato come uno degli obiettivi di sviluppo sostenibile. Però, l'uso della maggior parte delle plastiche derivate da biomasse è limitato a causa della loro bassa resistenza al calore. La ricerca collaborativa tra JAIST e U-Tokyo ha sviluppato con successo la conversione bianco-biotecnologica dalla biomassa cellulosica ai polimeri aromatici con la più alta termodegradazione di tutte le plastiche mai segnalate.

Lo sviluppo di nuovi materiali efficienti dal punto di vista energetico utilizzando la biomassa è una frontiera per stabilire un ambiente sostenibile. La plastica leggera in natura prodotta da biomassa rinnovabile è un prerequisito per lo sviluppo di un'economia circolare. Però, le bioplastiche attualmente disponibili sono per lo più alifatiche (es.; PLA, PHA, PA11, ecc.) e quindi è costituito da scarsa termostabilità, che limita le loro ulteriori applicazioni. I polimeri aromatici a base di spina dorsale sono ampiamente considerati per la loro elevata resistenza al calore (ad esempio Zylon, celazolo, Kapton, ecc.) ma lo sviluppo di monomeri eterociclici aromatici dalla biomassa è raro a causa della difficoltà nel controllarne la struttura.

Due molecole aromatiche specifiche, L'acido 3-amino-4-idrossibenzoico (AHBA) e l'acido 4-aminobenzoico (ABA) sono stati prodotti dalla polpa di kraft, una materia prima cellulosica non commestibile dal Prof. Ohnishi e dal suo gruppo di ricerca a U-Tokyo. I microrganismi ricombinanti hanno potenziato selettivamente la produttività dei monomeri aromatici e inibito la formazione dei prodotti collaterali. Il prof. Kaneko e il suo team di ricerca in JAIST hanno convertito chimicamente AHBA in 3, acido 4-diamminobenzoico (DABA); che è stato successivamente polimerizzato in poli(2, 5-benzimidazolo) (ABPBI) tramite policondensazione e trasformato in film termoresistente. Anche, incorporare una quantità molto piccola di ABA con DABA aumenta notevolmente la resistenza al calore del copolimero risultante e gli attributi del film lavorato alla plastica termostabile più alta mai registrata (Figura 1). I calcoli della teoria del funzionale della densità (DFT) hanno confermato che la piccola incorporazione di ABA ha rafforzato il legame idrogeno intercatena tra imidazoli, sebbene le ripetizioni di benzene/eterociclo -coniugate siano state considerate le plastiche termoresistenti più ideali per circa 40 anni.

Plastica organica superiore in termostabilità (oltre 740 °C), è stato sviluppato da materie prime di biomassa non commestibili senza utilizzare cariche inorganiche pesanti e quindi di natura leggera. Un design molecolare così innovativo di polimeri a termoresistenza ultra elevata controllando la -coniugazione può contribuire a stabilire una società sostenibile a carbonio negativo, e risparmio energetico grazie al risparmio di peso.