El revolucionario material natural para reemplazar el pl√°stico
Por: BBC Mundo
Septiembre 2019
Fotografia: Getty Images

Uno de los grandes desafíos de la ingeniería de los materiales ha sido lograr crear un producto que sea fuerte y extensible a la vez.

Hasta ahora, aumentar la rigidez de un material significaba reducir su extensibilidad, y viceversa.

No obstante, investigadores en Finlandia han resuelto el problema inspirándose en la naturaleza y con ingredientes biológicos para crear un producto realmente revolucionario.

Se trata de una combinaci√≥n √ļnica de materiales que supera en firmeza, resistencia y extensibilidad a los actuales productos sint√©ticos y naturales y que, adem√°s, es biodegradable.

Madera y telara√Īa

T√©cnicos e ingenieros de la Universidad Aalto y el Centro de Investigaci√≥n T√©cnica VTT, en Finlandia, adhirieron fibras de celulosa de madera a la prote√≠na de la seda de telara√Īa.

El resultado es un material muy firme, el√°stico y resistente que bien podr√≠a reemplazar el pl√°stico en m√ļltiples usos.

Sus aplicaciones futuras incluyen compuestos con base biol√≥gica,¬†productos m√©dicos, fibras quir√ļrgicas, la industria textil, empaques y envoltorios.

Seg√ļn el profesor Markus Linder, de la Universidad Aalto, la naturaleza ofrece excelentes materias primas que est√°n f√°cilmente disponibles para el desarrollo de nuevos materiales, como la celulosa r√≠gida y la resistente y flexible seda que se utilizaron en la investigaci√≥n.

La ventaja de ambos materiales es que, contrario al pl√°stico, son biodegradables y no da√Īan el medio ambiente ni constituyen un potencial riesgo para la salud como los micropl√°sticos.

"Nuestros investigadores s√≥lo necesitan poder reproducir estas propiedades naturales", se√Īal√≥ el profesor Linder, que tambi√©n dirigi√≥ la investigaci√≥n.

Materiales y métodos

Uno de los productos naturales que utilizaron provino del abedul, un árbol abundante en los bosques del norte de Europa, que combinaron con proteína de seda clonada sintéticamente.

La celulosa de la madera y la seda son biopolímeros que demuestran un gran potencial como futuros materiales sostenibles.

También tienen propiedades que se complementan y son aptas para combinarse en materiales compuestos donde la celulosa forma el elemento de rigidez y la seda la matriz resistente.

"Utilizamos pulpa de abedul, desintegrada para obtener nano fibrillas y √©stas las alineamos en forma de un andamio firme. Al mismo tiempo, infiltramos esa estructura con una matriz adhesiva de seda de telara√Īa que es suave y disipa energ√≠a", explic√≥ Pezhman Mohammadi, cient√≠fico investigador de VTT.

La seda es un producto natural que es secretado por animales como gusanos de seda y que tambi√©n se encuentra en las telara√Īas.

Sin embargo, la seda utilizada por los investigadores de la Universidad de Aalto no fue realmente tomada de las secreciones de estos invertebrados sino producida por los científicos combinando bacteria y ADN sintético.

"Como conocemos la estructura del ADN, podemos copiarla y utilizarla para fabricar las mol√©culas de prote√≠na de seda que son qu√≠micamente similares a las que se encuentran en los hilos de una telara√Īa", indic√≥ Linder. "El ADN contiene toda esta informaci√≥n.

Nuevos compuestos

Los investigadores a√Īadieron que su trabajo ilustra las nuevas y vers√°tiles posibilidades de la ingenier√≠a de prote√≠nas.

"En el futuro, podríamos fabricar compuestos similares con materiales básicos ligeramente diferentes y lograr una colección de productos con características diferentes para otras aplicaciones", dijo Pezhman Mohammadi.

"Actualmente, estamos trabajando en la producción de nuevos materiales compuestos como implantes, objetos resistentes a los impactos y otros productos", concluyó el científico.

El proyecto investigativo es parte de un trabajo desarrollado por el Centro de Excelencia en Ingeniería Molecular de Materiales Híbridos Biosintéticos (Hyber).

 

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