Investigadores barceloneses del Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) han logrado desarrollar un nuevo material compuesto de quitosano, un polímero natural que procede de la quitina existente en caparazones de crustáceos y residuos fúngicos, el cual adquiere ciertas propiedades al mezclarse con iones de níquel.
El hallazgo determinó que, en vez de debilitarse con el agua, el nuevo producto incrementa su resistencia hasta un 50%.
Al mismo tiempo, sugiere una alternativa a la utilización de plásticos tradicionales, superando su resistencia mecánica y constituyendo una vía biodegradable.
En su comportamiento respecto al agua, el equipo se basó en la cutícula de artrópodos y el papel de ciertos metales al enfrentarse con esta estructura molecular. Luego de añadir níquel en la matriz del quitosano, se origina una red dinámica de enlaces débiles y reversibles.
Con la presencia de agua, los iones metálicos consiguen movilidad molecular. Tal micro-reorganización posibilita la redistribución de tensiones, absorción de impactos y evitar fracturas frágiles. De esta manera, el material no resiste al entorno, sino que interactúa con él.
Según el equipo del IBEC, el material es ”blando a escala molecular, fuerte a escala macroscópica”. Esta lógica, que dista del plástico rígido e inerte, impacta por su eficacia.
El desarrollo del producto no genera residuos, ya que durante la primera inmersión en agua, el níquel que no es parte de la estructura se libera, para luego recuperarse íntegramente y ser reutilizado en el próximo ciclo.
Hasta ahora, el biomaterial quitosano dio claras pruebas de su capacidad para formar láminas, recipientes y piezas de un volumen considerable. Así, los investigadores determinaron diversos ámbitos en los que se puede reemplazar al plástico, como en la agricultura, creando empaques y coberturas expuestas a humedad constante.
También es posible utilizarlo en embalajes, como una alternativa biodegradable a envases plásticos de un solo uso; para la pesca es posible producir utensilios y contenedores que funcionan en contacto directo con el agua; además, puede aplicarse en recipientes de uso temporal con una degradación controlada.
A su vez, la materia prima del biomaterial de quitosano puede obtenerse de residuos orgánicos como subproductos agrícolas, restos alimentarios urbanos o biomasa fúngica, lo que le otorga valor respecto a una producción sustentable.
Pese a que el estudio se orientó hacia aplicaciones industriales del biomaterial, tanto el quitosano como el níquel cuentan con usos aprobados en contextos médicos específicos. Desde el IBEC no descartan futuras aplicaciones en recubrimientos biomédicos resistentes a la humedad.
Si bien el níquel fue el primer metal que funcionó en los experimentos, apuntan que otros similares también podrían ofrecer las mismas propiedades.
Finalmente, lo que más destacan es el cambio de enfoque: diseñar materiales que interactúen con su entorno en lugar de aislarse de él.
