Casi todos los que comen comida rápida están familiarizados con la frustración de tratar de exprimir hasta la última gota de salsa de tomate de los pequeños paquetes que acompañan a las papas fritas.

Lo que la mayoría de los consumidores no se dan cuenta sin embargo, es que los alimentos que quedan en los envases de plástico no son simplemente una molestia. También contribuye a los millones de libras de alimentos perfectamente comestibles que los estadounidenses tiran cada año. Estos pequeños cantidades incrementales de alimentos pegajosos como condimentos, productos lácteos, bebidas y algunos productos cárnicos que quedan atrapados en sus envases pueden sumar grandes cantidades con el tiempo, incluso para un solo hogar.

Una nueva investigación de Virginia Tech tiene como objetivo reducir ese desperdicio, y la frustración del consumidor, con un enfoque novedoso para crear empaques industriales súper resbaladizos. El estudio, que fue publicado en Informes científicos y ha cedido una patente provisional, establece un método para absorber aceites vegetales químicamente compatibles en las superficies de los plásticos extruidos comunes.

La técnica no solo ayudará a que los alimentos pegajosos se desprendan de sus envases con mucha más facilidad, pero por primera vez también se puede aplicar a plásticos económicos y fácilmente disponibles, como polietileno y polipropileno.

Estos polímeros a base de hidrocarburos representan el 55 por ciento de la demanda total de plásticos en el mundo actual, lo que significa que las aplicaciones potenciales para la investigación van mucho más allá de los paquetes de salsa de tomate. También se encuentran entre los plásticos más fáciles de reciclar.

"SLIPS anteriores, o superficies porosas resbaladizas con infusión de líquido, se han fabricado con polímeros a base de silicio o flúor, que son muy caras, "dijo Ranit Mukherjee, estudiante de doctorado en el Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica de la Facultad de Ingeniería y autor principal del estudio. "Pero podemos hacer nuestros SLIPS con estos polímeros a base de hidrocarburos, que son ampliamente aplicables a los productos envasados ​​de uso diario ".

Creado por primera vez por investigadores de la Universidad de Harvard en 2011, Los SLIPS son superficies porosas o polímeros absorbentes que pueden contener un aceite químicamente compatible dentro de sus superficies a través del proceso de absorción. Estas superficies no solo son muy resbaladizas, pero también son autolimpiantes, autocuración, y más duradero que las superficies superhidrófobas tradicionales.

Para que SLIPS retenga estos aceites, las superficies deben tener algún tipo de nano o microrrugosidad, que mantiene el aceite en su lugar por medio de la tensión superficial. Esta rugosidad se puede lograr de dos maneras:el material de la superficie se desbasta con un tipo de revestimiento aplicado, o el material de la superficie consiste en un polímero absorbente. En este último caso, la estructura molecular del propio material presenta la necesaria nano-rugosidad.

Ambas técnicas han ganado terreno recientemente con las nuevas empresas y en aplicaciones comerciales limitadas. Pero los SLIPS actuales que utilizan polímeros absorbentes a base de silicona y flúor no son atractivos para aplicaciones industriales debido a su alto costo. mientras que el método de agregar rugosidad a las superficies también puede ser un proceso costoso y complicado.

"Tuvimos dos grandes avances, "dijo Jonathan Boreyko, profesor asistente de ingeniería biomédica y mecánica y coautor del estudio. "No solo utilizamos estos polímeros a base de hidrocarburos que son baratos y tienen una gran demanda, pero no tenemos que añadir ninguna rugosidad superficial, cualquiera. De hecho, encontramos aceites que son naturalmente compatibles con los plásticos, por lo que estos aceites se absorben en el propio plástico, no en una aspereza que tenemos que aplicar ".

Además de minimizar el desperdicio de alimentos, Boreyko citó otros beneficios del diseño mejorado, incluida la seguridad y la comodidad del consumidor.

"No vamos a agregar nanopartículas misteriosas a las superficies de estos plásticos que puedan incomodar a las personas, ", dijo." Usamos aceites naturales como el aceite de semilla de algodón, por lo que no hay ningún problema de salud en absoluto. No se requiere una receta elegante ".

Si bien el método tiene implicaciones obvias para el envasado industrial de alimentos y productos, también podría encontrar un uso generalizado en la industria farmacéutica. Las superficies de plástico impregnadas de aceite son naturalmente antiincrustantes, lo que significa que resisten la adhesión y el crecimiento bacteriano.

Aunque la técnica puede parecer de muy alta tecnología, en realidad encuentra sus raíces en la planta de jarra, una planta carnívora que atrae a los insectos hasta el borde de una cavidad profunda llena de néctar y enzimas digestivas. Las hojas que forman la forma epónima de la planta tienen un anillo resbaladizo, creado por un líquido secretado, alrededor de la periferia de la cavidad. Cuando los insectos se muevan sobre este anillo resbaladizo, se deslizan hacia el vientre de las plantas.

"Esta periferia resbaladiza en la planta de jarras realmente inspiró nuestro producto SLIPS, "dijo Mukherjee.

La innovación de la planta de jarras, que los ingenieros ahora están copiando con gran éxito, es la combinación de un lubricante con algún tipo de rugosidad superficial que puede bloquear ese lubricante en su lugar de manera muy estable con la tensión superficial.

"Estamos adoptando el mismo concepto, pero la rugosidad que usamos es solo un atributo común de los plásticos cotidianos, lo que significa máxima practicidad, "dijo Boreyko.