Un estudio reciente dirigido por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) ha revelado que el quitosano, un polímero natural derivado de las cáscaras de gambas, puede convertirse en un material significativamente más resistente al ser expuesto a la humedad. Este hallazgo desafía una de las principales limitaciones de los biomateriales, que tienden a debilitarse con la hidratación, y sugiere la posibilidad de desarrollar alternativas sostenibles a los plásticos convencionales.
Los investigadores del IBEC incorporaron níquel, un oligoelemento que se encuentra en la naturaleza, a la estructura del quitosano. Al crear láminas delgadas de este material, descubrieron que su resistencia aumentaba hasta un 50% después de la inmersión en agua. Este fenómeno se debe a una red dinámica de enlaces reversibles que se reorganizan en presencia de iones de níquel y moléculas de agua, lo que permite la absorción de tensiones mecánicas, emulando el comportamiento de ciertos tejidos biológicos.
Javier G. Fernández, líder del estudio y miembro del IBEC, explicó que el material sigue siendo biológicamente puro y su composición es prácticamente idéntica a la de las moléculas presentes en los caparazones de insectos y hongos. Esta pureza facilita la reintegración del quitosano en ciclos naturales, evitando la generación de residuos persistentes. Según Fernández, «un material en el que ser ‘blando’ a escala molecular lo hace más fuerte» es un avance notorio en el diseño de biomateriales.
El método de fabricación también destaca por su sostenibilidad. Incorpora un ciclo cerrado para el níquel, lo que significa que el metal no utilizado se recupera durante la hidración inicial y puede ser reutilizado para producir nuevas tandas de material. Este proceso permite un aprovechamiento del níquel al 100%, minimizando residuos y reduciendo costos.
La escalabilidad del quitosano es otro aspecto relevante, ya que se estima que cada año se generan alrededor de cien mil millones de toneladas de quitina en el mundo, lo que equivale a tres siglos de producción de plástico. Esta enorme disponibilidad de materia prima podría facilitar una producción distribuida que aproveche recursos locales, desde restos de marisco hasta residuos orgánicos.
Las aplicaciones potenciales de este nuevo material son amplias e incluyen la agricultura, la pesca y el embalaje, especialmente en entornos acuáticos donde se requieren materiales biodegradables y resistentes. Además, el quitosano y el níquel cuentan con el respaldo de la FDA para ciertos usos médicos, lo que abre la puerta al desarrollo de recubrimientos impermeables para dispositivos sanitarios.
Los científicos también han demostrado que el material puede formar recipientes estancos, como vasos y láminas grandes, lo que refuerza su viabilidad como sustituto de plásticos de un solo uso. Fernández señala que, dado que han confirmado la existencia de este efecto, el siguiente paso es investigar nuevas combinaciones y materiales, transformando la idea de que los materiales deben aislarse del medio ambiente a un enfoque que promueva su integración en ciclos ecológicos sin dejar huella.
Fuente: Agencia Sinc
