(Phys.org) —Un equipo de investigadores encabezado por el profesor Raffaele Mezzenga ha creado un material híbrido a partir de proteínas de oro y leche que parece una hoja de oro fina como una oblea. Gracias a sus propiedades, Podría utilizarse en una amplia gama de aplicaciones, desde la gastronomía hasta la industria de la joyería.

Raffaele Mezzenga, profesor de alimentos y materiales blandos, se le ocurrió la idea del "papel dorado" hace un año. En el momento, su grupo estaba trabajando en un material híbrido inusual, una oblea fina, mezcla similar al papel de grafeno y fibras proteicas (ver el informe ETH Life). La receta es universalmente aplicable y relativamente simple:mezcla objetos fibroides con entidades en forma de placa en una solución acuosa y filtra la mezcla con la ayuda de vacío. Las placas y fibras se juntan y permanecen en el filtro como una película delgada.

Como resultado, Mezzenga puso a dos de los miembros de su equipo, Chaoxu Li y Sreenath Bolisetty, la tarea de producir una especie de hoja de oro a partir de fibras proteicas y placas de oro. En primer lugar, los investigadores tuvieron que fabricar las fibras estirándolas de forma natural a partir de proteínas globulares de la leche, la llamada beta-lactoglobulina, con la ayuda de calor y ácido. Como todas las proteínas, Las proteínas de la leche también están compuestas por una cadena de numerosos aminoácidos individuales que forman estructuras compactas complejas en condiciones nativas. El calor o los productos químicos abren la configuración compacta, haciendo que las cadenas se desenreden.

Monocristales de oro y fibras atadas

Varias de estas fibras de proteína de la leche se organizan luego en fibras helicoidales. Los investigadores agregaron oro en forma de sal a la solución ácida de las fibras. Las fibras proteicas permiten que el oro se reduzca en pequeñas placas con un diámetro de un micrómetro y un espesor de 100 nanómetros. El oro crece como un llamado monocristal y los iones de oro forman una red cristalina completamente desprovista de defectos.

Las placas y fibras de oro se acumulan en capas. La película delgada que queda después de la filtración se forma de la misma manera que el papel de celulosa. El nuevo material híbrido es muy estable, pero cambia notablemente sus propiedades físicas y ópticas cuando entra en contacto con el agua.

Decoración de comida híbrida

Mezzenga ve una aplicación inicial en gastronomía. En aplicaciones culinarias, El oro puro tiene un código de número E aprobado (E-175) que permite su uso como aditivo en alimentos y, de hecho, las hojas de oro se han utilizado durante mucho tiempo para decorar postres. bebidas y otros alimentos especialmente preparados. Debido a que el nuevo material híbrido está hecho de oro y proteínas dietéticas, los investigadores no anticipan ningún obstáculo en su uso con fines culinarios, reduciendo así considerablemente el costo de usar oro puro.

Aún más interesante, sin embargo, son las inusuales propiedades ópticas del "papel dorado", especialmente porque el oro está disponible como monocristales. Estas propiedades cambian según el valor de pH, por ejemplo, lo que significa que el material híbrido podría usarse para mediciones de acidez en sensores. El "papel" también es conductor en diversos grados según su composición y se presta a aplicaciones en microelectrónica.

Esfera de reloj hecha de hoja de oro lacto

Porque, a valor nominal, el papel dorado apenas se distingue del pan de oro - tiene el brillo y el color del oro - también puede ser interesante para las industrias de relojería y joyería, lo que podría reducir su demanda del metal precioso con pan de oro proteico. Para imitar el pan de oro, el material híbrido solo necesita una proporción de un tercio porcentual en peso de oro. El nuevo material sería, por lo tanto, solo el boleto para dorar los números en las caras de los relojes de pulsera, por ejemplo. "Cuando consideras cuánto cuesta el oro puro, este nuevo material marca una gran diferencia, "dice el profesor de ETH-Zurich. Por un lado, podría ayudar a reducir la demanda mundial de oro y aliviar así la presión sobre los recursos naturales; por otra parte, el material híbrido amplía los campos de aplicación del metal.

Los investigadores han presentado una patente para su invención. Mezzenga espera que la industria muestre interés en el nuevo material. "El oro es un tema delicado. No obstante, el potencial de aplicaciones es enorme ".