Lo que hoy termina en el cubo de los restos del marisco podría convertirse mañana en envases, vasos o redes de pesca sin plástico. Un equipo del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) ha desarrollado un biomaterial hecho a partir de cáscaras de gambas que no solo aguanta el agua, también se vuelve más resistente cuando se moja. Y eso, en un mundo lleno de plásticos cerca del mar, no es poca cosa.
¿De qué está hecho exactamente este material? La base es el quitosano, un polímero que se obtiene de la quitina presente en los caparazones de crustáceos. Es la segunda molécula orgánica más abundante del planeta, solo por detrás de la celulosa. Cada año se generan del orden de cien mil millones de toneladas de quitina, una cantidad equivalente a varios siglos de producción de plástico convencional.
Los investigadores han incorporado trazas de níquel a la estructura del quitosano y lo han procesado en forma de láminas finas. Al entrar en contacto con el agua, estas láminas no se hinchan ni se deshacen, al contrario, su resistencia mecánica aumenta hasta un cincuenta por ciento tras la inmersión, alcanzando valores comparables a algunos plásticos de ingeniería. En palabras de Javier G. Fernández, el material muestra que “los materiales pueden prosperar interactuando con su entorno en lugar de aislarse de él”.
El truco está en el papel activo del agua. El níquel y las moléculas de agua crean una red de enlaces débiles que se rompen y se rehacen de forma continua. Ese reordenamiento microscópico permite que el material reparta mejor los esfuerzos, en lugar de agrietarse. El resultado es un biomaterial impermeable, más duro en mojado que en seco y con potencial para sustituir plásticos allí donde el contacto con el agua es la norma, por ejemplo en aperos de pesca, aplicaciones agrícolas o ciertos envases.
Además, el proceso se ha diseñado en clave de economía circular. En la primera hidratación se libera casi todo el níquel que no hace falta para mantener la estructura, y ese metal disuelto se recupera y se reutiliza para fabricar nuevas tandas. En la práctica, el propio baño de agua se convierte en materia prima de la siguiente pieza, lo que permite un uso cercano al cien por cien del níquel y una producción sin residuos metálicos.
Los autores han demostrado que pueden fabricar desde láminas de varios metros cuadrados hasta recipientes estancos similares a vasos o tazas, siempre a partir de residuos de la industria del marisco y con un proceso acuoso y a baja temperatura. Queda por delante el camino de la regulación, las pruebas de seguridad a gran escala y la adaptación industrial, pero el mensaje de fondo es claro. Si queremos reducir la montaña de plástico de usar y tirar, mirar a lo que hoy consideramos desperdicio puede ser parte de la solución.
El estudio completo ha sido publicado en Nature Communications.
Foto: Instituto de biogeneración de Cataluña
