Cada vez es más evidente que alejarse de los combustibles fósiles y evitar la acumulación de plásticos en el medio ambiente son claves para afrontar el reto del cambio climático. En ese sentido, existen esfuerzos considerables para desarrollar polímeros degradables o reciclables hechos de material vegetal no comestible denominado "biomasa lignocelulósica".

Por supuesto, producir plásticos competitivos a base de biomasa no es sencillo. Hay una razón por la que los plásticos convencionales están tan extendidos, ya que combinan bajo costo, estabilidad térmica, resistencia mecánica, capacidad de procesamiento y compatibilidad, características que cualquier reemplazo alternativo de plástico debe igualar o superar. Y hasta ahora, la tarea ha sido desafiante.

Hasta ahora, eso es. Los científicos dirigidos por el profesor Jeremy Luterbacher de la Escuela de Ciencias Básicas de la EPFL han desarrollado con éxito un plástico derivado de la biomasa, similar al PET, que cumple con los criterios para reemplazar varios plásticos actuales y, al mismo tiempo, es más ecológico.

"Básicamente, solo 'cocinamos' madera u otro material vegetal no comestible, como desechos agrícolas, en productos químicos económicos para producir el precursor plástico en un solo paso", dice Luterbacher. "Al mantener intacta la estructura del azúcar dentro de la estructura molecular del plástico, la química es mucho más simple que las alternativas actuales".

La técnica se basa en un descubrimiento que Luterbacher y sus colegas publicaron en 2016, donde agregar un aldehído podría estabilizar ciertas fracciones de material vegetal y evitar su destrucción durante la extracción. Al reutilizar esta química, los investigadores pudieron reconstruir un nuevo y útil químico de base biológica como precursor del plástico.

"Al usar un aldehído diferente, ácido glioxílico en lugar de formaldehído, podríamos simplemente sujetar grupos 'pegajosos' en ambos lados de las moléculas de azúcar, lo que les permite actuar como bloques de construcción de plástico", dice Lorenz Manker, el primer autor del estudio. "Mediante el uso de esta sencilla técnica, podemos convertir hasta el 25 % del peso de los residuos agrícolas, o el 95 % del azúcar purificada, en plástico".

Las propiedades completas de estos plásticos podrían permitir su uso en aplicaciones que van desde el embalaje y los textiles hasta la medicina y la electrónica. Los investigadores ya han fabricado películas de embalaje, fibras que se pueden tejer en ropa u otros textiles y filamentos para impresión 3D.

"El plástico tiene propiedades muy interesantes, especialmente para aplicaciones como el envasado de alimentos", dice Luterbacher. "Y lo que hace que el plástico sea único es la presencia de la estructura de azúcar intacta. Esto hace que sea increíblemente fácil de hacer porque no tienes que modificar lo que te da la naturaleza, y simple de degradar porque puede volver a una molécula que es ya abundante en la naturaleza."

La investigación fue publicada en Nature Chemistry . + Explora más

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