Fig. 1. Imágenes SEM de (A) Z-LB1, (B) Z-LB3, (C) Z-LB8 y (D) Z-AAM (diámetro de poro de 120 nm). (E) Película delgada de Z-MeOH preparada a partir de metanol como se muestra en la Tabla 1-SI. Crédito:DOI:10.1038/s41598-021-04001-4
Los nuevos resultados de investigación de la Universidad de Linnaeus abren la puerta a un futuro con nanotecnología producida de forma más sostenible, donde los recursos naturales limitados pueden reemplazarse, entre otras cosas, con proteínas de maíz y leche.
La nanotecnología se puede encontrar en casi todas partes en nuestra vida diaria, aunque es casi imposible de ver. Las nanoestructuras son materiales que han sido procesados a nivel atómico para obtener las propiedades materiales deseadas. Se utilizan, por ejemplo, en electrónica, diagnóstico y como tratamientos superficiales para textiles. La nanotecnología se ha convertido en una parte indispensable de la vida moderna.
Dada la amplia gama de áreas de uso, se vuelve importante desarrollar métodos y materiales de producción ecológicamente sostenibles en nanotecnología. Los métodos de producción utilizados hoy en día a menudo requieren recursos naturales limitados.
"Hoy en día, las nanoestructuras se producen a partir de muchos tipos diferentes de metales y materiales derivados de combustibles fósiles", explica Ian Nicholls, profesor de química en la Universidad de Linnaeus.
Nicholls y su colega de investigación Subramanian Suriyanarayanan han desarrollado superficies nanoestructuradas hechas de materias primas naturales que se encuentran en el maíz, la leche y las conchas de cangrejos de río. El estudio, que fue publicado en la revista Scientific Reports , demuestra que es posible crear soluciones sostenibles a partir de biomateriales.
Materiales fácilmente disponibles
Los investigadores estudiaron la utilidad de tres materias primas renovables y fácilmente disponibles:zeína (una proteína natural que se encuentra en el maíz), caseína (un tipo de proteína de la leche) y quitosano (una sustancia presente, entre otras cosas, en los caparazones de los cangrejos de río). Los resultados mostraron que los biomateriales fácilmente disponibles como estos pueden usarse como materia prima para nanoestructuras.
Un desafío relacionado con el uso de nuevos biomateriales es cómo preservar las propiedades de los materiales a lo largo del tiempo. Para encontrar una respuesta a esto, los investigadores optaron por almacenar las nanoestructuras hechas de zeína, caseína y quitosano durante seis meses y luego estudiar cómo habían cambiado sus propiedades materiales.
Sobre todo, la proteína de maíz zeína demostró resultados estables:después de seis meses, no se observaron diferencias significativas en la calidad de las nanoestructuras, lo que indica propiedades prometedoras. Sin embargo, los resultados no fueron tan buenos para las nanoestructuras que se habían producido a partir de caseína y quitosano, que no demostraron la misma buena estabilidad.
Más proyectos de investigación en curso
No obstante, el estudio apunta a la posibilidad de reemplazar los combustibles fósiles y los metales en la nanotecnología en el futuro. Se están realizando más proyectos de investigación para seguir estudiando la posibilidad de utilizar materias primas renovables y fácilmente disponibles.
"Los productos de nanotecnología son de gran beneficio para la sociedad y es muy probable que la demanda aumente en el futuro. Por lo tanto, es muy importante que estos se puedan producir de una manera eficiente en el uso de recursos y libre de fósiles, lo cual nosotros, a través de nuestro investigación, han demostrado que es posible", concluye Nicholls.
Obtenga más información sobre la investigación en biosensores y nanoestructuras del proyecto de investigación Mindgap + Explora más
