Un equipo de investigación del departamento de mejora genética y biotecnología del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ (CSIC-Universidad de Málaga), en España, han fabricado bioplásticos iridiscentes, que muestran o reflejan los colores del arcoíris como las pompas de jabón, y biodegradables utilizando residuos agrícolas de celulosa y restos no comestibles del cacao.

La aplicación de estas estructuras microscópicas, insolubles y resistentes a ambientes húmedos abarca desde sensores de alerta en el embalaje de productos alimenticios a sellos o marcas contra falsificaciones y materiales con los que elaborar productos como juguetes, libretas u otros fabricados habitualmente con material plástico.

Muy similares a los plásticos tradicionales

El nuevo bioplástico consigue su estructura combinando dos materias primas. Por un lado, la celulosa procedente de los restos de algodón y por otro, las cáscaras del fruto del cacao. Ambos se disuelven hasta perder su tonalidad original y quedar prácticamente transparentes. En ese momento se mezclan y se forma una película con unas características muy similares a los plásticos derivados del petróleo. La ventaja de este material biodegradable es que su destrucción no conlleva un impacto ambiental.

Precisamente, la sustitución de los ‘petro-plásticos’ por materiales ecológicos y respetuosos con el entorno es uno de los grandes retos ambientales en los que el equipo de investigación de este centro mixto del CSIC y la Universidad de Málaga lleva décadas trabajando. Hace unos años crearon un bioplástico a partir de la piel del tomate para recubrir el interior de las latas de conserva de esta fruta. Ahora, con este estudio, titulado ‘Biodegradable and Insoluble Cellulose Photonic Crystals and Metasurfaces’ y publicado en la revista ACSNano, han conseguido crear compuestos ‘bio’ a partir de desechos de celulosa y cacao aplicando la denominada ‘bioeconomía circular’, basada en emplear un residuo y convertirlo en un material útil.

Para alcanzar estos resultados, los expertos han disuelto ambos compuestos y generado a pequeña escala finas capas de film similares al plástico, con una estructura resistente y colores brillantes debido a la formación de cristales fotónicos en la superficie, mediante el replicado de un molde concreto elaborado de óxido de silicio que genera dichas tonalidades. Hasta llegar a ello, realizaron dos tipos de experimentos. Por un lado, trabajaron sólo con celulosa y en otro ensayo utilizaron este material añadiéndole restos de cacao.

Una alternativa en pleno desarrollo

Tras las pruebas en el laboratorio, los expertos comprobaron que estos dos materiales se descomponen de forma natural tanto en el suelo como en el agua de mar. “Las películas de celulosa pura son completamente biodegradables y transparentes con un índice de refracción similar al vidrio. Su formación a escala nano y micro la transforma en una superficie que manifiesta colores estructurales brillantes”, explica a la Fundación Descubre el investigador Alejandro Heredia Guerrero, autor de este trabajo.

Los expertos apostaron por los restos de cacao, concretamente las cáscaras, debido a su naturaleza fuerte y resistente. Esta fruta tropical contiene lignina, un compuesto duro que se halla en la parte leñosa de la planta. “El residuo de este alimento es difícil de tratar, de modo que si conseguíamos gestionarlo y reutilizarlo, creemos que trabajar con cualquier otro residuo es posible”, augura el investigador de La Mayora.

Durante los ensayos de preparación de ambos materiales, los expertos obtuvieron una respuesta similar pese a que los tiempos de disolución de cada uno es dispar. En el caso de la celulosa, pasa de ser un compuesto blanquecino a una pasta transparente final en aproximadamente un día. En el caso del cacao, requiere de tres días de agitación en disolvente para una disolución completa.

Los expertos han demostrado que estos materiales elaborados a partir de residuos constituyen una materia prima consistente y duradera para nuevos productos, pudiendo sustituir así el plástico por estos compuestos y que al final de la vida útil del producto se puede volver a reciclar. “Estos materiales ofrecen una alternativa biodegradable al plástico con aplicaciones en múltiples campos diferentes como en el ámbito de la salud, la detección biológica y ambiental, y en envasado de alimentos, entre otros”, detalla Heredia.

Fuente: https://www.residuosprofesional.com/, https://fundaciondescubre.es/, Agencias


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