Algunos Crustáceos e Insectos han Resultado ser la Clave para el Perfecto Sustituto del Plástico

Desde que se inició la vida en nuestro planeta, los organismos que en ella se desarrollaron, han tenido la necesidad de crear mecanismos que le permitan adaptarse y dar con soluciones óptimas para su supervivencia y por ende permanencia en el mismo; siendo estos actos los que han hecho posible la diversidad de organismos vivos que hoy en día podemos contemplar.

Tomando en cuenta el aporte químico que da la naturaleza, la cual usa elementos y compuestos que tienden a ser no tóxicos, se ha estado materializando una disciplina que busca aplicar soluciones basadas en lo natural a los posibles problemas presentes en determinados procesos. Esta ciencia se llama Biomimetismo y está siendo capaz de crear tecnología nueva fundamentada en la perfecta naturaleza que posee la tierra.

Como de seguro has escuchado o leído, el plástico es un material fabricado sin tener en cuenta su vida útil, estos pueden tardar desde cien hasta mil años en desintegrarse. Es esta una de las razones por las cuales los científicos han estado en una búsqueda constante de un sustituto para el plástico, el cual ha sido por décadas indispensable en nuestras vidas. Gracias a la ciencia y a su constante búsqueda de mejoras, es que ha dado con el material perfecto para sustituirlo. Esto se logró mediante la mezcla de quitosano y fibroína (proteína fibrosa extraída de la seda), la cual dio como resultado un material que es el doble de fuerte que el plástico, igual de resistente que el aluminio, lo más importante es que es biodegradable y según observaciones no obstaculiza el crecimiento de otras especies.

La naturaleza es tan perfecta, que nos ha dotado de todo lo necesario para nuestra supervivencia. Mientras esta aporta lo suyo, los científicos buscan incesantemente descubrimientos que logren mejorar considerablemente la vida del hombre y reparar los daños creados por el mismo. Gracias a esto es que se halló lo que se conoce como quitina (material encontrado en el revestimiento de artrópodos, el cual resulta ser insoluble en agua), fue aislada por primera vez en el año 1811, pero descrita correctamente en el año 1929, es un material extraído de la concha de moluscos.

Quizás pienses que este material no es tan amigable, pues proviene de animales como crustáceos e insectos, los cuales obviamente deben estar sin vida para su uso. Es por ello que debemos saber que, de los mariscos tan solo se aprovecha un veinticinco a quince por ciento, pues el resto de estos son conchas y cabezas (más de dos mil toneladas), que tienden a ser una molestia ya que su eliminación resulta algo problemática y costosa. Observando esto, es que los científicos empezaron a buscar opciones que hicieran de semejantes desechos algo provechoso.

El sorprendente material que ha resultado ser de mucha utilidad es conocido en el mundo de la química como quitosano, es un polisacárido (moléculas constituidas por seres vivos, que se crean por la unión de una buena cantidad de azucares y las cuales no se descomponen en compuestos más simples), que se consigue en estado natural en las paredes celulares de ciertos hongos y no es tóxico. Aunque su fuente principal de producción, es lo que se conoce como hidrolisis (reacción química entre una molécula de agua y una molécula de otra sustancia) de la quitina en un medio alcalino.

El quitosano no se obtiene directamente de las conchas de los crustáceos; para conseguirlo, es necesario extraerlo de la quitina; para ello, la quitina pasa por procesos de limpieza, secado y molido de las conchas de los crustáceos, una vez realizado esto, se continua con el proceso de hidrolisis ácida (para desmineralizar las conchas) luego, mediante hidrólisis alcalina (proceso realizado como agente para descomponer material biológico) se busca hacer que las proteínas sean solubles para que arrastre la grasa y los pigmentos que se encuentran en caparazones. Una vez realizado estos pasos, se obtendrá un material que tiende a ser poco práctico, ya que no es soluble en agua, es llamado por los químicos quitina en polvo.

Ahora bien, ya con la quitina en polvo, que como se ha mencionado anteriormente por sí sola no es de mucha ayuda, sigue la eliminación de parte de su estructura mediante lo que los químicos denominan “desacetilar”. Esto se logra, llevando el polvo de quitina a temperaturas altas mediante álcali fuerte.

A este material proveniente de conchas de crustáceos y algunos insectos, son muchos los usos que se le acreditan pues, estos van desde la industria alimentaria, donde se puede utilizar para limpiar el agua; hasta en la parte medicinal, ya que al contar con propiedades antimicrobianas permite hacer hilos de sutura biodegradables, es decir que este hilo se deshace solo después de que la herida haya cerrado por completo. Como podrás observar, este maravilloso material es muy versátil y sobre todo amigable con nuestro ambiente que es lo que en un principio los científicos querían lograr. Al respecto del denominado “material del siglo XX”, el investigador Javier Fernández dijo:

Hemos rescatado un material olvidado para tratar de usarlo como lo hace la naturaleza y de acuerdo con el medio ambiente.

Nuestra maravillosa naturaleza se ha encargado desde siempre de crear el ambiente propicio para que podamos permanecer en este planeta. Saber que no solo podemos sacar provecho de los distintos comportamientos de animales, sino que de sus exoesqueletos también se puede obtener beneficios tan grandes, es la prueba una vez más de que la ciencia y la naturaleza pueden ir de la mano para traernos las grandes ventajas que siempre requerimos. En ese sentido hay que darle todo el crédito posible a la nueva disciplina conocida como Biomimetismo pues, con su trabajo en conjunto con la naturaleza están trayendo soluciones a problemas casi ignorados. Al respecto de todo esto, una de las impulsoras de esta disciplina, Janine Benyus dice:

Al buscar soluciones de diseño, busca primero en la naturaleza. Es ahí donde encontrarás la inspiración para crear diseños impermeables, aerodinámicos, alimentados por energía solar, y mucho más.

Así que para aquellas personas que les atrae la naturaleza, se les invita a sacar provecho de ella para mejorar nuestro planeta en la medida de lo posible a través de lo natural y la ciencia.

Esto es todo por ahora mis queridos lectores, me despido hasta la próxima.

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Páginas Web de Referencia

• Qué es el Quitosano
  http://www.quitoquimica.cl/que-es-el-quitosano/
• Quitina y Quitosano, polímeros amigables. Una revisión de sus aplicaciones
  https://www.researchgate.net/publication/235431334_Quitina_y_Quitosano_polimeros_amigables_Una_revision_de_sus_aplicaciones
• Quitosano: el sustituto biodegradable del plástico
  http://www.ineltec.es/es/noticias-ineltec/item/90-quitosano-el-sustituto-biodegradable-del-plastico
• El sustituto del plástico está en la naturaleza
  http://www.tecnicaindustrial.es/TIFrontal/a-6360-el-sustituto-plastico-esta-naturaleza.aspx

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Fuente de Imágenes

Imagen 1. Plástico Burbuja.
Imagen 2. Camarones.
Imagen 3. Molécula de Quitina.
Imagen 4. Fórmula Química del Quitosano en la Proyección de Haworth.
Imagen 5. Esquema Pasos Primordiales para Obtener Quitosano. Realizado por el Autor.
Imagen 6. Hilo de Sutura.
Imagen 7. Quitina.