Así es la 'seda de araña vegana' que podría reemplazar al plástico común con una alternativa ecológica basada en plantas

La ciencia de materiales sigue sumando nuevas aportaciones. La última viene de investigadores de la Universidad de Cambridge, que han producido una alternativa vegana al plástico que imita las propiedades de la seda de araña, una de las fibras más versátiles y poderosas de la naturaleza. 

Se trata de un material elaborado a base de plantas y que tiene la resistencia y fuerza de los plásticos comunes. La película de polímero pueden colorearse y escalarse para uso industrial, es sostenible, escalable y de carácter ecológico, por lo que tiene grandes papeletas para desbancar y reemplazar a este contaminante material que se cierne desde hace años como una peligrosa plaga para el planeta.

El biomaterial se creó utilizando un nuevo enfoque para ensamblar proteínas vegetales en materiales que imitan la seda a nivel molecular. El método de eficiencia energética, que utiliza ingredientes sostenibles, da como resultado una película independiente similar al plástico, al que se puede añadir a posteriori un color o emplearse para fabricar recubrimientos resistentes al agua. 

Entre sus virtudes, este nuevobioplásticoes compostable en el propio hogar, sin requerir el uso de ninguna instalación industrial adicional. Tampoco se sirve de modificaciones químicas de los componentes naturales del polímero, por lo que se degrada sin problema en cualquier entorno natural, donde los plásticos normales tardan más de 400 años en descomponerse.

El nuevo material vegano alternativo al plástico será comercializado por Xampla, una empresa derivada de la Universidad de Cambridge que desarrolla reemplazos para plásticos y microplásticos de un solo uso. La investigación ha sido publicada en la revista Nature Communications.

La compañía presentará una gama de sobres y cápsulas de un solo uso a finales de este año, que pueden reemplazar el plástico que se usa en productos cotidianos como tabletas para lavavajillas y cápsulas de detergente para ropa. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.

Serendipia al investigar el comportamiento de las proteínas

El producto es fruto del trabajo de muchos años por parte de Tuomas Knowles del Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge, centrado en el comportamiento de las proteínas y cómo este afecta a enfermedades humanas con el Alzheimer. 

"Normalmente investigamos cómo las interacciones de proteínas funcionales nos permiten mantenernos saludables y cómo las interacciones irregulares están implicadas en la enfermedad de Alzheimer", apunta Knowles en el comunicado. "Fue una sorpresa descubrir que nuestra investigación también podía abordar un gran problema de sostenibilidad: el de la contaminación plástica".

Los investigadores empezaron a estudiar por qué los materiales como la seda de araña son tan fuertes cuando tienen enlaces moleculares tan débiles, y descubrieron que la llave reside en que los enlaces de hidrógeno están dispuestos regularmente en el espacio ya una densidad muy elevada.

Las proteínas tienen una propensión a la autoorganización y el autoensamblaje moleculares, y las proteínas vegetales, en particular, son abundantes y pueden obtenerse de forma sostenible como subproductos de la industria alimentaria. Así que los responsables imitaron el autoensamblaje de las microestructuras como las telas de araña. 

"Se sabe muy poco sobre el autoensamblaje de proteínas vegetales, y es emocionante saber que al llenar este vacío de conocimiento podemos encontrar alternativas a los plásticos de un solo uso", dijo  Ayaka Kamada, primera autora del artículo.

Para el material usaron aislado de proteína de soja (SPI). "Hemos creado la seda de araña vegana, el mismo material sin la araña". Una de las ventajas es su aprovechamiento y carácter ecológico, ya que está disponible como subproducto de la producción de aceite de soja.

La nueva técnica utiliza una mezcla ecológica de ácido acético y agua, combinada con ultrasonidos y altas temperaturas, para mejorar la solubilidad del SPI. El rendimiento de esta seda de araña vegana es parecido al de los plásticos de ingeniería de alto rendimiento, como el polietileno de baja densidad. En todo el procedimiento no se requieren elementos tóxicos.

La innovadora tecnología de Xampla ha sido patentada por Cambridge Enterprise, el brazo de comercialización de la Universidad. Cambridge Enterprise y Amadeus Capital Partners codirigieron una ronda de financiación inicial de 2 millones de libras (2,3 millones de euros) para Xampla, junto con Sky Ocean Ventures y la University of Cambridge Enterprise Fund VI, que es administrada por Parkwalk.