Creando nuevos materiales tan fuertes como el metal y tan flexibles como el plástico

Un grupo de científicos estadounidenses ha creado con éxito un nuevo material que es tan duradero como el metal, tan transparente como el vidrio y tan flexible como el plástico, pero es completamente inocuo para el medio ambiente.

Con la capacidad de recordar la forma y autotransformarse cuando se estimula con calor, este nuevo material de cristal líquido abre una amplia gama de aplicaciones futuras - Foto: Jorge Vidal/Universidad Rice

El trabajo, publicado en la revista científica Nature Communications el 22 de julio, describe un nuevo proceso de biosíntesis en el que se instruye a las bacterias para que creen fibras de celulosa, el material biológico más puro del planeta. Las láminas de biomaterial resultantes tienen una resistencia a la tracción de hasta 553 megapascales, muy superior a la de los materiales poliméricos convencionales.

Nuevos materiales a partir de bacterias y biología sintética

Según el equipo de investigación dirigido por el profesor Muhammad Maksud Rahman (Universidad de Houston), el nuevo material se crea a partir de celulosa producida por bacterias, pero la diferencia es que las fibras de celulosa ya no se forman aleatoriamente sino que están alineadas gracias a un sistema biológico rotatorio especial llamado "biorreactor rotatorio".

“Desarrollamos una cámara de cultivo rotatoria para dirigir el movimiento de las bacterias mientras producen celulosa”, explicó Saadi, estudiante de MASR. “Controlar la dirección de crecimiento aumenta significativamente la resistencia del material, a la vez que conserva la suavidad, la transparencia y la plegabilidad de los bioplásticos”.

No sólo es más duradero, el equipo de investigación también integró con éxito nanocapas de nitruro de boro, lo que ayuda al material a conducir el calor tres veces más rápido que la muestra de control, abriendo posibles aplicaciones en los campos de la electrónica, el envasado térmico y el almacenamiento de energía.

Muchas aplicaciones útiles

A diferencia de los plásticos sintéticos tradicionales que causan microcontaminación y liberan sustancias tóxicas como BPA y ftalatos, el nuevo material es completamente biodegradable y puede personalizarse fácilmente para una variedad de usos, como embalajes, textiles, materiales de construcción, electrónica ecológica y baterías.

“Este proceso de biosíntesis es como entrenar a un equipo de bacterias disciplinadas”, dijo Saadi. “Las guiamos en una dirección determinada y, a partir de ahí, creamos un producto con las propiedades deseadas”.

Con la capacidad de recordar formas y autotransformarse al ser estimulado por calor, este nuevo material de cristal líquido abre un abanico de aplicaciones futuras. Una de las áreas de implementación previstas son los robots blandos, máquinas flexibles capaces de arrastrarse, deslizarse y pasar a través de espacios estrechos sin necesidad de estructuras mecánicas complejas.

En medicina, este material se puede utilizar para fabricar stents (soportes para vasos sanguíneos) o implantes dentro del cuerpo, que pueden estirarse y cambiar de forma según la temperatura o las condiciones biológicas, lo que ayuda a minimizar la invasividad y aumentar la efectividad del tratamiento.

También son prometedores para aplicaciones en electrónica flexible, sensores inteligentes y estructuras autodesplegables en el espacio.

Volver al tema

MINH HAI

Fuente: https://tuoitre.vn/tao-ra-vat-lieu-moi-ben-nhu-kim-loai-deo-nhu-nhua-2025072215151939.htm