Científicos desarrollan nanofibras de madera que pronto podrían reemplazar al plástico


Los plásticos, conocidos por su capacidad para ser moldeados y utilizados para diferentes propósitos, son algunos de los materiales más versátiles del mundo. Sin embargo, también se considera que se encuentran entre los más peligrosos, especialmente para el medio ambiente. De hecho, según estimaciones previas de expertos, habría más plástico que peces en los océanos del mundo para el año 2050 si no se detiene la tasa actual de producción de plástico.

Afortunadamente, sin embargo, los investigadores de la Universidad de Aalto han presentado una alternativa tentadora y potencialmente sostenible: los bioplásticos compuestos hechos de seda de araña y fibras de madera .

Como se detalla en la revista Science Advances , los investigadores crearon el biocompuesto rompiendo primero la pulpa de madera de abedul para producir pequeñas fibras microscópicas de celulosa, que luego alinearon para formar una estructura rígida similar a un andamio.

Según Pezhman Mohammadi, un científico investigador del Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia , estas fibras se infundieron con proteínas de seda de araña, que las mantuvieron unidas de manera efectiva en una matriz suave.

Estos materiales base se eligieron específicamente por sus propiedades distintivas: se sabe que las fibras de celulosa que se encuentran en la madera son extremadamente rígidas y resistentes, mientras que la seda de araña es bien conocida por ser cinco veces más fuerte que el acero en peso.

Markus Linder, profesor de la Universidad de Aalto e investigador principal del estudio, señaló, sin embargo, que las proteínas de seda de araña que utilizaron durante la investigación no se extrajeron de las arañas, sino de bacterias.

Según Linder, pudieron hacer esto creando primero ADN sintético que imita los genes productores de proteínas de seda de la araña , que se insertaron en bacterias que luego pueden producir la proteína en cantidades suficientemente grandes.

“Como conocemos la estructura del ADN, podemos copiarlo y usarlo para fabricar moléculas de proteína de seda que son químicamente similares a las que se encuentran en los hilos de tela de araña. El ADN contiene toda esta información ”, dijo Linder. (Relacionado: la seda de araña es tan fuerte que los investigadores pueden usarla para mejorar el rendimiento de los nanogeneradores piezoeléctricos ).

Según los investigadores, el composite resultante podría ser un posible sustituto biodegradable de los plásticos convencionales, señalando que se puede utilizar para diferentes propósitos como implantes médicos, suturas, textiles e incluso embalajes.

Mohammadi agregó que el estudio, que es parte del trabajo del Centro de Excelencia en Ingeniería Molecular de Materiales Híbridos Biosintéticos  (HYBER), podría incluso usarse como base para futuras investigaciones sobre biocompuestos similares.

«En el futuro, podríamos fabricar compuestos similares con bloques de construcción ligeramente diferentes y lograr un conjunto diferente de características para otras aplicaciones», dijo Mohammadi, y señaló que su investigación pinta un futuro optimista para los materiales sostenibles.

Plásticos estándar «biodegradables» una farsa

La investigación de la Universidad de Aalto viene inmediatamente después de los informes del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) sobre la naturaleza de los plásticos convencionales «biodegradables» a base de petróleo .

Según el informe , titulado Plásticos biodegradables y basura marina: conceptos erróneos, preocupaciones e impactos en los entornos marinos , mientras que algunos plásticos a menudo se marcan con la etiqueta «biodegradable», estos en realidad requieren condiciones específicas que a menudo solo ocurren en los compostadores industriales para que se cumplan. verdaderamente biodegradables.

Los plásticos como el polietileno, por otro lado, están hechos con aditivos a base de metales que resultan en su rápida fragmentación una vez que están expuestos al medio ambiente. Esto, según el informe, solo servirá para aumentar la tasa de formación de microplásticos.

Los microplásticos, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), son pequeñas piezas de plástico que miden menos de cinco milímetros de largo. Estos plásticos pueden ser dañinos para nuestro océano y los organismos marinos que viven en él.

«Una vez en el océano, el plástico no desaparece, sino que se descompone en partículas microplásticas», dijo el Director Ejecutivo del PNUMA, Achim Steiner, y agregó que no hay «soluciones rápidas» para este problema, excepto por un enfoque «más responsable» para la gestión no solo nuestro uso de plásticos, sino también sus ciclos de vida para reducir su impacto en nuestros océanos y ecosistemas .


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