Expertos del Instituto Weizmann de Ciencias, uno de los principales centros de investigación multidisciplinaria en ciencias naturales y exactas, ubicado en Rejovot, Israel, han desarrollado un nuevo tipo de plástico que podría revolucionar el manejo de desechos. Actualmente, miles de millones de toneladas de plástico abarrotan la Tierra, acumulándose en el suelo, océanos y descomponiéndose en microplásticos que contaminan el aire, agua y organismos vivos. Esto representa un creciente peligro debido a la naturaleza no biodegradable de los plásticos convencionales, que están compuestos por grandes moléculas llamadas polímeros. A pesar de los esfuerzos por producir plásticos biodegradables, estos solo representan menos de una quinta parte de la producción total y su descomposición sigue siendo complicada.
En un estudio publicado en ACS Nano, la Dra. Angelica Niazov-Elkan, el Dr. Haim Weissman y el Prof. Boris Rybtchinski presentaron un nuevo material plástico que se degrada fácilmente gracias a la acción de bacterias. Este material se forma a partir de la combinación de un polímero biodegradable y cristales de una sustancia biológica, lo que ofrece tres ventajas clave: es económico, fácil de producir y altamente resistente.
Las imágenes de microscopio electrónico revelaron el desarrollo gradual de nanocristales de tirosina en una solución de hidroxietilcelulosa, lo que permitió observar cómo estos componentes se integran para formar un plástico compuesto fuerte y maleable. Participaron en esta investigación otros científicos como el fallecido Dr. Eyal Shimoni, el Dr. XiaoMeng Sui, el Dr. Yishay Feldman y el Prof. H. Daniel Wagner.
La industria actual se interesa cada vez más por los plásticos compuestos, los cuales, al combinar dos o más materiales, ofrecen propiedades como ligereza y resistencia, siendo usados en productos como automóviles, aviones y bicicletas. El equipo de Weizmann decidió enfocar su trabajo en materiales básicos y económicos, como la tirosina, un aminoácido que puede formar nanocristales muy resistentes, combinándola con hidroxietilcelulosa, un derivado de la celulosa usado en la fabricación de cosméticos y medicamentos.
El resultado fue un material de apenas 0,04 milímetros de grosor capaz de soportar hasta 6 kilogramos de peso. Sorprendentemente, además de ser más fuerte que su componente base, este nuevo plástico es también más maleable, lo que lo hace aún más atractivo para su aplicación industrial.
Dado que tanto la celulosa como la tirosina son comestibles, este plástico biodegradable también es potencialmente comestible, aunque aún no ha sido probado para ese propósito debido a que el proceso de producción actual no es apto para la fabricación de alimentos.
El Prof. Rybtchinski destaca que ya se ha iniciado un estudio de seguimiento para perfeccionar el proceso de fabricación, reemplazando la ebullición en agua por la fusión de los polímeros, un método más común en la industria. Si se superan los desafíos técnicos, este plástico podría producirse a gran escala, abriendo nuevas posibilidades en la lucha contra la contaminación plástica.
La investigación fue apoyada por el Centro Tom y Mary Beck de Materiales Avanzados e Inteligentes, y por la Fundación Benéfica Wolfson y la Wolfson Foundation.
