Un material nuevo y asombroso ha sido presentado durante el encuentro anual de la Asociación Americana de Química, una importante sociedad científica que se reúne estos días en San Diego (California). Se trata de una de las sustancias sólidas más ligeras del mundo, pero tan resistente y fuerte que si se emplearan menos de 500 gramos para construir un barco sería capaz de soportar 453 kilos -lo que pesan cinco frigoríficos- sin hundirse.
El material se inspira en los secretos que permiten a algunos insectos caminar sobre el agua y, por si fuera poco, absorbe el aceite, por lo que podría ser muy eficaz en la limpieza de derrames de petróleo.
El hallazgo se sitúa en un campo emergente llamado biomimética, en el que los científicos se inspiran en la naturaleza y adaptan los sistemas biológicos de plantas y animales para su uso en la medicina, la industria u otros campos. Según explica Olli Ikkala, de la Universidad de Tecnología de Helsinki en Espoo (Finlandia), el nuevo material flotante, diseñado para imitar las patas largas y delgadas del insecto tejedor que camina sobre el agua, está hecho de un aerogel, compuesto por nanofibras de la celulosa en las plantas. Los aerogeles son tan ligeros que a algunos de ellos se les llama incluso «humo sólido». También tienen notables propiedades mecánicas y son flexibles.
«Estos materiales tienen propiedades realmente espectaculares y podrían ser utilizados de manera práctica», dice Ikkala. Las aplicaciones potenciales van desde la limpieza de los derrames de petróleo hasta la creación de productos tales como sensores para la detección de la contaminación ambiental, robots miniaturizados militares e incluso juguetes infantiles y flotadores prácticamente insumergibles.
El nuevo material contiene celulosa, que se compone de cadenas largas de la glucosa de azúcar unidas entre sí en un polímero, como un plástico natural. La celulosa da a la madera su fuerza notable y es el principal componente de los tallos, hojas y raíces de las plantas. Tradicionalmente, los principales usos comerciales de celulosa han sido en la producción de papel y textiles (algodón). Pero el desarrollo de una forma muy elaborada de celulosa, denominado nanocelulosa, ha ampliado las aplicaciones y ha provocado una intensa investigación científica. La nanocelulosa consta de las fibrillas de diámetros tan diminutos que 50.000 de ellas encajarían en el punto y aparte de esta frase.
Renovable y sostenible
Ikkala explica que la celulosa es el polímero más abundante en la Tierra, una materia prima renovable y sostenible que puede ser utilizada de muchas formas nuevas. Además, la nanocelulosa resulta prometedora. «Puede tener un gran valor para ayudar al mundo a adaptarse a materiales que no requieren de petróleo para la fabricación y su uso no influye en el suministro de alimentos o en los precios, como el maíz u otros cultivos», explica Ikkala.
En el desarrollo del nuevo material, el equipo de Ikkala convirtió la nanocelulosa en un aerogel. Los aerogeles se pueden hacer de una variedad de materiales y algunos son solo una pocas veces más densos que el mismo aire. Según una estimación, si el famoso David de Miguel Ángel estuviera hecho de aerogel en lugar de mármol, pesaría poco más de 2 kilos.
El equipo incorporó al aerogel de nanocelulosa características que permiten al tejedor de caminar sobre el agua. El material no es solo altamente flotante, sino que es capaz de absorber grandes cantidades de aceite, abriendo el camino para su posible uso en la limpieza de derrames de petróleo. El nuevo material podría flotar sobre la superficie, absorbiendo el aceite sin hundirse. Los operarios, a continuación, podrían rescatarlo y recuperar el aceite.
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