Användningen av plaster som härrör från biomassa är en av de främsta angelägenheterna för att skapa ett hållbart samhälle, som ingår som ett av målen för hållbar utveckling. Dock, användningen av de flesta av de biomassabaserade plasterna är begränsad på grund av deras låga värmebeständighet. Samarbetsforskning mellan JAIST och U-Tokyo har framgångsrikt utvecklat den vita-bioteknologiska omvandlingen från cellulosabiomassa till de aromatiska polymererna som har den högsta värmenedbrytningen av all plast som någonsin rapporterats.

Att utveckla nya energieffektiva material med hjälp av biomassa är gränser för att skapa en hållbar miljö. Lättviktsplaster tillverkade av förnybar biomassa är en förutsättning för att utveckla en cirkulär ekonomi. Dock, för närvarande tillgängliga bioplaster är mestadels alifatiska (t.ex. PLA, PHA, PA11, etc.) och består således av dålig termostabilitet, vilket begränsar deras ytterligare tillämpningar. Aromatiska ryggradsbaserade polymerer anses allmänt för sin höga värmebeständighet (t.ex. Zylon, Celazol, Kapton, etc.) men att utveckla aromatiska heterocykliska monomerer från biomassa är sällsynta på grund av svårigheter att kontrollera deras struktur.

Två specifika aromatiska molekyler, 3-amino-4-hydroxibensoesyra (AHBA) och 4-aminobensoesyra (ABA) framställdes av kraftmassa, en oätlig cellulosaråvara av prof. Ohnishi och hans forskargrupp i U-Tokyo. Rekombinanta mikroorganismer ökade produktiviteten hos de aromatiska monomererna selektivt och hämmade bildningen av biprodukterna. Prof. Kaneko och hans forskargrupp i JAIST har kemiskt omvandlat AHBA till 3, 4-diaminobensoesyra (DABA); som sedan polymeriserades till poly(2, 5-bensimidazol) (ABPBI) via polykondensation och bearbetad till värmebeständig film. Också, Att införliva en mycket liten mängd ABA med DABA ökar dramatiskt värmebeständigheten hos den resulterande sampolymeren och den bearbetade filmen ger den högsta termostabila plasten någonsin (Figur 1). Beräkningar av densitetsfunktionella teorin (DFT) bekräftade att den lilla ABA-inkorporeringen stärkte vätebindningen mellan imidazoler mellan kedjor, även om π-konjugerade bensen/heterocykelrepetitioner har ansetts vara den mest idealiska termoresistenta plasten i cirka 40 år.

Organisk plast överlägsen i termostabilitet (över 740 °C), utvecklades från oätliga biomassaråvaror utan att använda tunga oorganiska fyllmedel och därmed lätt till sin natur. En sådan innovativ molekylär design av polymerer med ultrahög värmebeständighet genom att kontrollera π-konjugering kan bidra till att etablera ett hållbart kolnegativt samhälle, och energibesparing genom viktbesparing.