¿Tienes a Shrilk? Bioplástico inspirado en insectos

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1 de febrero de 2014

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Por Ansel Oommen

Desde su creación después de la Segunda Guerra Mundial, los plásticos sintéticos han dejado una marca indeleble en la sociedad. Sin embargo, las botellas de plástico pueden tardar hasta 450 años en descomponerse, según el Servicio de Parques Nacionales de los Estados Unidos. Mientras que en realidad se descomponen eventualmente, los plásticos no son realmente biodegradables. En cambio, se acumulan en los vertederos y en los océanos, a veces matando a la vida silvestre. </Pero los investigadores de la Universidad de Harvard han ideado una nueva alternativa. Javier Fernández y Donald Ingber del Instituto Wyss de Ingeniería Biológica de Harvard han encontrado su musa en el más exitoso de los organismos: los insectos. El 95% de todas las especies animales son bichos de seis patas, muchos insectos como grillos, escarabajos y hormigas, están blindados con cutículas que no sólo son fuertes, sino flexibles y ligeras debido a las presiones evolutivas. Como resultado, son una rica base para los plásticos naturales. </En un caso excepcional de biomímesis, Fernández e Ingber han desarrollado un proceso que une dos polímeros comunes. La fibroína, uno de los componentes, es una proteína de la seda obtenida del gusano de seda doméstico Bombyx mori. El otro, la quitina, se deriva de las cáscaras de los camarones. El producto, un compuesto de camarón y seda, ha sido acertadamente acuñado "camarón". </Los ingredientes clave de la sardina no podían ser más abundantes, haciendo que el invento fuera muy ingenioso y económico. Las pupas hervidas del gusano de seda, que una vez fueron un subproducto de la extracción de la seda, se han convertido desde entonces en una fuente clave de proteínas alimentarias en muchos países asiáticos como China, Tailandia y Corea del Sur. La quitina, un material de desecho de la industria del camarón, tiene una valiosa segunda vida. Ambos polímeros son luego laminados en un arreglo molecular único, impartiendo fuerza mecánica y durabilidad.

"El proceso de laminación del camarón no es químico, excepto en la interfaz de las capas", explicó Fernández. "Los componentes originales - quitina y fibroína - tienen la misma composición química antes y después del proceso." </En la naturaleza, la dureza de las cutículas de los insectos está determinada por tres grandes pasos: deshidratación, esclerotización y disposición molecular. Aquí, Fernández e Ingber han emulado sólo el primero y el último proceso.

"No hay esclerotización - esta es una reacción química," dijo Fernández. "Las propiedades de la esclerótica se derivan de un arreglo molecular, no de una reacción molecular."

El resultado: un material con la fuerza y la resistencia de la aleación de aluminio a la mitad del peso. La nueva matriz es también hidrófila, o amante del agua, lo que permite que sus propiedades mecánicas cambien dependiendo de la cantidad de agua involucrada.

A diferencia de los plásticos tradicionales, el shrilk es totalmente biodegradable. De hecho, la quitina es un gran fertilizante nitrogenado y fungicida orgánico. </Debido a su naturaleza duradera y transitoria, la chirivía puede encontrar un futuro uso en el campo biomédico. Las aplicaciones previsibles incluyen suturas quirúrgicas, gasas y un andamiaje de corto plazo para implantes de tejido que proporciona un soporte inicial y pronto se disuelve tras un injerto exitoso. Sorprendentemente, puede ser moldeado en varias formas complejas. Se están explorando muchas más posibilidades de tratamientos tanto internos como externos.

Por supuesto, el costo también es una preocupación. Fernández señala que actualmente se está desarrollando una versión más barata.

Como bioplástico, Shrilk tiene todas las ventajas de sus homólogos tradicionales sin ninguno de los riesgos ambientales asociados.

"El plan es reemplazar los plásticos sintéticos en la vajilla de plástico", dijo Fernández.

"En un mundo donde los anillos de los paquetes de seis y las bolsas de basura sobrecargan nuestros vertederos, esa pequeña mosca doméstica que se cierne sobre todo puede tener la clave para un futuro más sostenible.

>> fuerte> Leer más en:

- Chitosan-Fibroin Laminates: Fuerza y resistencia inesperadas en los laminados de quitosano y fibroína inspirados en las cutículas de los insectos

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<emAnsel Oommen es un escritor científico, periodista y artista multimedia cuyo trabajo ha sido presentado en revistas como Pacific Horticulture, Permaculture, Network Ireland, and Organic New Zealand, entre otras. Contribuye regularmente con fotos de insectos a varias bases de datos, incluyendo Bugwood Images, CalPhotos, y Butterflies and Moths of North America. Descubra más en http://www.behance.net/Ansel.

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Insectos asombrososAnsel Oommen, chitina, fibroína, Javier Fernández, plástico, shrilk, Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica

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