En un momento en el que prima buscar soluciones sostenibles al aprovechamiento de los recursos, uno de los grandes desafíos de la ingeniería de los materiales es 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, técnicos e ingenieros de la Universidad Aalto y del Centro de Investigación Técnica VTT, en Finlandia, se han inspirado en la naturaleza y han desarrollado un material de celulosa de abedul y proteína de la seda de las arañas producida sintéticamente, que es resistente y extensible a la vez, así como biodegradable, por lo que puede ser un buen candidato para sustituir al plástico.
Así pues, para fabricar este innovador bioplástico, los investigadores partieron de la madera de abedul, un árbol propio de los bosques de la zona norte de Europa, la cual combinaron con una proteína de araña sintetizada por ellos en el laboratorio, a partir de ADN de la araña que interviene en la producción de la proteína insertado en bacterias, para ir replicándolo y obtener proteínas.
La estructura del ADN que interviene en la producción de la proteína que les interesaba es muy conocida y, por eso, era sencillo insertarlo en bacterias y fabricar las proteínas para procesarlas después.
Posteriormente, mezclaron esas proteínas con las nanofibras de celulosa de abedul, para combinar la resistencia y la flexibilidad de ambos materiales.
«La pulpa del árbol se desintegra para obtener nanofibrillas que se alinean para configurar una especie de estructura firme. Esta estructura se infiltra con una matriz de seda de telaraña que es suave y disipa energía», explicó Pezhman Mohammadi, científico investigador de VTT.
Las ventajas de este material de celulosa de abedul y proteína de la seda de las arañas frente a los plásticos, consisten en que es biodegradable, por lo que no supone una amenaza para el medio ambiente; es resistente y elástico a la vez, mientras que los plásticos tradicionales suelen ser fuertes pero rígidos o elásticos per débiles; y es un producto versátil, dependiendo de cómo se procese, puede utilizarse en forma de hilo o de película.
Si finalmente se aprobara su utilización, podría ser empleado para la elaboración de productos médicos, fibras quirúrgicas, en la industria textil, y para empaques y envoltorios.
Fuentes: CienciaUANL y Hola.com