Materiales avanzados publicó recientemente los hallazgos de los investigadores del Technion que crearon conductores relevantes para la generación de energía solar, Ingeniería Biomédica, y más utilizando subproductos de la industria alimentaria que de otro modo serían descartados como residuos. La tecnología demostrada en el artículo permite lo simple, rápido, económico, y producción ecológica de biopolímeros, que incluyen la aplicación para la detección de señales electrofisiológicas.

El estudio se llevó a cabo en la Facultad de Química de Schulich bajo la dirección del profesor asistente Nadav Amdursky, Jefe del Laboratorio de Biopolímeros y Bioelectrónica, y los estudiantes de doctorado Ramesh Nandi y Yuval Agam. Según el profesor Amdursky, "La actual tendencia ecológica global no ha pasado por alto a la industria, y numerosos grupos en todo el mundo están trabajando en nuevas soluciones que limitarán la contaminación provocada por la producción de materiales sintéticos y por su misma presencia. Una de las opciones es por supuesto, el uso de materiales naturales, y el gran desafío es adaptarlos a las necesidades ".

Los dos enfoques principales de la química ambientalmente consciente son la química ambiental:la creación de materiales ecológicos; y química sostenible:producción basada en materiales degradables disponibles y procesos energéticamente eficientes. La presente investigación integra los dos enfoques en un proceso de producción ecológico que produce productos ecológicos en el contexto de polímeros conductores.

Los polímeros son cadenas largas formadas por miles de bloques de construcción llamados monómeros. Seda, fibras de lana y algodón son ejemplos de polímeros naturales, mientras que el nailon y el PVC son polímeros sintéticos. Los polímeros conductores son un subgrupo de polímeros, y sirven para una amplia variedad de aplicaciones:electrónica, almacen de energia, celdas de combustible, medicamento, y otros. Estos polímeros se producen actualmente mediante procesos que son costosos y causan contaminación por el uso de derivados del petróleo, gas, y combustibles fósiles.

La alternativa propuesta por el equipo de investigación del Technion son los polímeros de proteínas, moléculas que están presentes en diferentes tejidos biológicos como la seda y las fibras de lana. telarañas, cabello, y uñas. Aquí, como se mencionó, son subproductos de la industria alimentaria que de otro modo se descartarían como residuos. Según el profesor Amdursky, "La inspiración para utilizar proteínas para crear polímeros conductores se originó en la función única de las proteínas en la naturaleza:son exclusivamente responsables de transportar varios portadores de carga en la flora y la fauna; por ejemplo, en la respiración celular o en la fotosíntesis en las plantas ".

Los investigadores crearon películas de polímeros transparentes con alta conductividad. Esta película es apta para aplicaciones biológicas y biomédicas ya que no es tóxica. Es biodegradable en el cuerpo humano, y se puede estirar hasta aproximadamente el 400% de su longitud original, sin perjudicar significativamente sus propiedades eléctricas. Su conductividad se encuentra entre las más altas detectadas en materiales biológicos.

Según el profesor Amdursky, "La producción de la película en nuestra investigación fue un proceso de un solo recipiente, espontáneo, barato, rápido, energía eficiente, y no contaminante. En el artículo, demostramos el uso de la película como 'piel artificial' que monitorea de manera no invasiva las señales electrofisiológicas. Estas señales juegan un papel significativo en la actividad cerebral y muscular, y por tanto su seguimiento externo es un desafío de suma importancia ".

El profesor Amdursky enfatiza que, dado que esta tecnología está diseñada para su aplicación y comercialización, "la consideración económica es clave, y consecuentemente, lo más importante es reducir los costos de los procesos de producción para que produzcan un producto que sea competitivo, también en términos de precio, con polímeros a base de petróleo, y felizmente Hemos tenido éxito. Esto se suma a la reducción del daño ambiental tanto en la fase de producción como durante el uso. El nuevo polímero es completamente biodegradable en menos de 48 horas, a diferencia de los polímeros sintéticos, que no son biodegradables y, como resultado, contaminan nuestro planeta ".