Investigadores de la Universidad de Cambridge pueden haber descubierto una solución viable para el plástico de un solo uso: telarañas veganas. El nuevo material es una película de polímero sintético que imita las propiedades de la seda de araña, uno de los materiales más fuertes de la naturaleza. Debido a su resistencia, este material puede reemplazar al plástico en muchos productos domésticos comunes.
Vegan Spider Silk se creó utilizando un enfoque novedoso que ensambla proteínas vegetales en materiales que imitan la seda a nivel molecular. El método de eficiencia energética utiliza materiales duraderos y crea películas autoportantes similares al plástico que se pueden fabricar a escala industrial. El material también es compostable, a diferencia de otros tipos de bioplásticos que requieren instalaciones industriales de compostaje para descomponerse.
increíble hallazgo
Los investigadores desarrollaron esta sustancia mientras estudiaban algo completamente diferente: las proteínas y la enfermedad de Alzheimer. Tuomas Knowles, profesor de química en la Universidad de Cambridge e investigador principal, estaba analizando proteínas para comprender por qué, en ciertos casos, las proteínas se deforman y causan enfermedades y problemas de salud en los humanos.
«Estamos estudiando cómo las interacciones de proteínas funcionales en general mantienen la salud, y las interacciones irregulares están implicadas en la enfermedad de Alzheimer», dijo Knowles. “Es sorprendente que nuestra investigación pueda resolver un gran problema de sostenibilidad: la contaminación por plástico. »
Como parte de su investigación, Knowles y su equipo investigaron por qué los materiales como la seda de araña son tan fuertes cuando tienen enlaces moleculares débiles y descubrieron que una de las propiedades clave que confieren a la seda de araña su fuerza son los enlaces de hidrógeno. Están dispuestos regularmente en el espacio de muy alta densidad. El equipo también investigó cómo replicar esta función en otras proteínas vegetales. Consiguieron replicar la estructura que se encuentra en la seda de araña utilizando proteína de soja aislada, una proteína con una composición completamente diferente.
«Debido a que todas las proteínas están formadas por cadenas polipeptídicas, en las condiciones adecuadas puede hacer que las proteínas vegetales se autoensamblen como una telaraña», dijo Knowles. “En las arañas, las proteínas de la seda se disuelven en una solución acuosa y luego se ensamblan en fibras increíblemente fuertes en un proceso de hilado que requiere muy poca energía. Los investigadores utilizaron aislado de proteína de soya como proteína vegetal de prueba porque está fácilmente disponible como subproducto de la producción de aceite de soya.
material de alto rendimiento
Este nuevo material puede funcionar de manera similar a los plásticos de ingeniería de alto rendimiento, como el polietileno de baja densidad. Su ventaja es que no requiere de entrecruzamiento químico, que a menudo se usa para mejorar el rendimiento y la resistencia de las películas de biopolímeros. Los agentes de reticulación más utilizados no son duraderos y pueden ser tóxicos.
«Es la culminación de más de una década de investigación en la que hemos trabajado para comprender cómo la naturaleza produce cosas a partir de proteínas», dijo Knowles. “No tratamos de resolver un problema de sustentabilidad. Nos impulsa la curiosidad sobre cómo crear materiales fuertes a partir de interacciones débiles.
El nuevo producto será comercializado por Xampla, una spin-off de la Universidad de Cambridge que desarrolla alternativas a los plásticos y microplásticos de un solo uso. A finales de este año, la compañía lanzará una gama de bolsas y cápsulas de un solo uso para reemplazar los plásticos utilizados en productos cotidianos, como pastillas para lavavajillas y cápsulas de detergente para ropa.
