Plástico autorreparable, reciclable y biodegradable. Imagina un plástico con características muy prometedoras. Más duro que los plásticos comunes, no inflamable e incluso con la particularidad de ser de autorreparable. ¡Pero eso no es todo! Se puede producir a temperatura ambiente empleando agua. Por lo que su fabricación tiene un alto índice de eficiencia energética y no requiere disolventes tóxicos.
Gracias a su gran maleabilidad, puede dársele cualquier forma antes de que se endurezca. Al agregar agua vuelve a ablandarse. Y como si fuese una goma de mascar, es factible remodelarlo. Esta característica también hace que pueda reciclarse con la frecuencia que se desee.
No imagines más, ese plástico existe
En 2016, el equipo de investigación del químico Helmut Cölfen de Konstanz presentó este material: un plástico mineral. Este plástico tiene un novedoso proceso de fabricación. Y posee unas extraordinarias propiedades materiales.
Gracias a ello ha atraído desde entonces un gran interés en la industria. Pero para los químicos de Konstanz todavía tenía una deficiencia crucial. Y era que, debido a su composición química, resultaba muy difícil conseguir que se biodegradase.
Un nuevo ingrediente para una mayor compatibilidad medioambiental
«Anteriormente, usábamos ácido poliacrílico para producir nuestro plástico mineral. Químicamente, este ácido tiene el mismo esqueleto que el polietileno, que se sabe que causa grandes problemas en el medio ambiente porque es difícilmente biodegradable», explica Cölfen.
El equipo de investigación dirigido por Cölfen e Ilesha Avasthi, (postdoctorado en el mismo laboratorio) se puso a trabajar en busca de un bloque de construcción básico alternativo. La idea era desarrollar un plástico mineral compatible con el medio ambiente. Pero que conserve las sobresalientes propiedades del material original. Y encontraron lo que buscaban.
De hecho, han presentado la próxima generación de su plástico mineral. En lugar de ingredientes a base de petróleo como el ácido poliacrílico, ahora usan ácido poliglutámico. Este biopolímero natural está fácilmente disponible en grandes cantidades e incluso se puede obtener de forma sostenible.
Por ejemplo, a partir de la producción biotecnológica utilizando microorganismos. Una variedad de microorganismos que ya existen en el medio ambiente puede degradar el ácido poliglutámico.
«Nuestro nuevo plástico mineral tiene las mismas propiedades positivas que el anterior. Pero tiene la ventaja decisiva de que su componente básico, el ácido poliglutámico, se puede producir con la ayuda de microorganismos y es completamente biodegradable», dice Helmut Cölfen.
Apoyo de los biólogos
Para demostrar que esta biodegradabilidad también se aplica al nuevo plástico mineral en sí y no solo a sus componentes individuales, los químicos solicitaron el apoyo de David Schleheck y el postdoctorado Harry Lerner del Departamento de Biología de la Universidad de Konstanz.
«Helmut Cölfen ha creado un nuevo tipo de plástico mineral en su laboratorio. Y nuestra tarea ahora era hacerlo desaparecer nuevamente con la ayuda de microorganismos», dice Schleheck con una sonrisa.
En experimentos de degradación, los biólogos pudieron demostrar que los microorganismos que se encuentran en los suelos de los bosques, por ejemplo, comenzaron a metabolizar el plástico mineral después de unos pocos días.
Después de solo 32 días, los microorganismos habían degradado completamente el plástico. La conclusión es que los investigadores han logrado hacer que el plástico mineral, con todas sus propiedades materiales positivas, ahora también sea sostenible y biodegradable. Plástico autorreparable, reciclable y biodegradable.
Referencia: I. Avasthi, H. Lerner, J. Grings, C. Gräber, D. Schleheck & H. Cölfen (2023) Plásticos minerales biodegradables. Publicado en la revista Small Methods.
