Un material inspirado en la telaraña podría acabar con los plásticos de un solo uso

Científicos lograron reproducir las estructuras de la telaraña utilizando proteína aislada de soja

La contaminación por plástico es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la humanidad en la actualidad. Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, actualmente producimos alrededor de 300 millones de toneladas de plástico al año, y algunos informes indican que hasta el 50% se destina a un solo uso.

Por eso, cada vez hay más proyectos que buscan alternativas sostenibles a este material. Uno de ellos fue presentado recientemente por investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), que crearon una película de polímero con proteína aislada de soja que imita las propiedades de la seda de araña, uno de los materiales más resistentes de la naturaleza. El nuevo material es tan resistente como muchos de los plásticos habituales que se utilizan hoy en día y podría sustituirlo en muchos productos domésticos comunes.

"Como todas las proteínas están formadas por cadenas polipeptídicas, en las condiciones adecuadas podemos hacer que las proteínas vegetales se autoensamblen como la seda de araña", explica a Metro Tuomas Knowles, profesor del Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge y autor de la investigación.

Otra cuestión que diferencia este proyecto de otros es que el nuevo tipo de sustituto del plástico se desarrolla íntegramente a partir de materiales vegetales y no de seda derivada de animales.

"Otros investigadores han trabajado directamente con materiales de seda como sustituto del plástico, pero siguen siendo un producto animal", añadió el doctor Marc Rodríguez García, investigador postdoctoral de la Universidad de Cambridge y coautor del estudio.

Los investigadores destacaron que el material es compostable en casa y puede degradarse con seguridad en la mayoría de los entornos naturales. Está previsto que lo comercialice Xampla, una empresa derivada de la Universidad de Cambridge que desarrolla sustitutos del plástico de un solo uso y de los microplásticos.

Metro habló con Tuomas Knowles para saber más.

"En cierto modo, hemos llegado a la 'seda de araña vegana': hemos creado el mismo material sin la araña".
Dr. Marc Rodríguez García, investigador postdoctoral de la Universidad de Cambridge, Reino Unido.

50%
de los plásticos de consumo se destina a un solo uso.

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Material basado en telaraña

Tres innovadores sustitutos del plástico

Lactoplásticos
A finales del siglo XIX, algunos investigadores descubrieron que la caseína (una proteína de la leche) se volvía dura e insoluble al tratarla con un compuesto químico de formaldehído, por lo que se fabricaron algunos objetos con este material. Recientemente, los investigadores han tratado de revitalizar la idea de convertir la caseína en un sustituto del plástico.

Bioplásticos
Los materiales de origen vegetal también se utilizan para replicar el plástico. Varios proyectos de investigación tratan de desarrollar sustitutos creados a partir de plantas. Se denominan bioplásticos.

Plumas
Una línea de trabajo especialmente interesante para recrear el plástico es la utilización de plumas, que contienen queratina. Los científicos persiguen la idea de encontrar métodos industriales para extraer y procesar la queratina para generar materiales útiles.

ENTREVISTA

Tuomas Knowles
profesor del Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge y autor de la investigación

P: ¿Qué les llevó a desarrollar este material sostenible?

  • Nuestra investigación se centra en la naturaleza esencial y el comportamiento de las proteínas. Trabajamos en diversos problemas en este ámbito, pero hace unos diez años nos interesamos por entender cómo una araña es capaz de convertir las fibrillas de seda en materiales tan resistentes. Al principio nos movía la curiosidad: crear un sustituto del plástico no era la intención original. Pero con el tiempo nos dimos cuenta de que la ciencia podía utilizarse para tener un impacto positivo importante en el planeta.

P: ¿De qué está hecho?

  • Nuestras láminas están fabricadas íntegramente con proteínas vegetales. Inicialmente, nos centramos en los guisantes, pero podemos fabricar microplásticos y sustitutos del plástico de un solo uso a partir de muchas proteínas vegetales diferentes, incluidas las que se obtienen de los residuos de otros procesos.

P: ¿Cómo la crearon?

  • La araña fabrica la seda controlando varios parámetros, para crear las condiciones adecuadas para que las proteínas encajen efectivamente en su lugar y formen el fuerte material a través del autoensamblaje. Resulta que esta característica no es exclusiva de la seda, sino que la pueden lograr muchas proteínas que no están relacionadas con la seda. En concreto, podemos hacer lo mismo con las proteínas vegetales, controlando la temperatura, el pH y otros parámetros para crear nuevos materiales. Esto se conoce como ingeniería supramolecular: al igual que la araña, no modificamos químicamente las proteínas.

P: ¿Cómo podría utilizarse su material?

  • Los materiales de proteínas vegetales pueden sustituir a muchos plásticos y microplásticos de un solo uso. Inicialmente nos centramos en las microcápsulas de fragancia que se encuentran en los productos de lavandería, y también en las bolsitas de material plástico para las pastillas de los lavavajillas, ambas aplicaciones en las que el reciclaje del plástico no es factible. Como nuestros materiales son 100% naturales y no están modificados químicamente, cuando llegan al medio ambiente no causan ningún daño. De hecho, son alimento para los microbios y otras criaturas. Esto reduce directamente la dañina contaminación por plástico que tanto afecta a nuestro planeta.