Las publicaciones de Ciencia verde en acción tienen como objetivo exponer qué está sucediendo en el mundo respecto al desarrollo de la industria y su impacto a la sociedad desde el punto de vista ambiental, teniendo en cuenta qué alternativas se están planteando para que no sólo se logre tener una producción económica sólida, sino también y sobre todo se tenga un compromiso con la protección y conservación del medio ambiente.

Si no has leído los capítulos anteriores:
Ciencia verde en acción 1: Bioetanol: En realidad no muy "bio"

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Nanocompuestos: Materiales prometedores para empaques alimenticios

Hace un mes hice una publicación sobre la contaminación por empaques de alimentos en donde sólo mencioné una alternativa a los empaques hechos de materiales poliméricos no biodegradables. Sin embargo, el estudio de posibles alternativas ha aumentado durante los últimos años y quiero exponer una de las más jóvenes; la utilización de nanocompuestos de polímeros biodegradables.

Los nanocompuestos se componen de una fase dispersa que cuenta con una o más dimensiones en el rango de 0.1 milésimas de milímetro (100 nanómetros) o menos y una fija, como una matriz polimérica. El tamaño de un material no afecta sus propiedades en general, sin embargo los nanocompuestos son una excepción, ya que por el tamaño y forma de su fase dispersa presentan cambios significativos en sus propiedades. Además, algunos nanocompuestos atribuyen propiedades activas a la matriz polimérica que permiten mejorar la conservación del alimento [1].

Fuente propia

Preparación de nanocompuestos

La forma en la que se adiciona el material nano determina las propiedades del nanocompuesto final, ya que si no hay una dispersión adecuada es posible que el material resultante quede tactoide (aglomerado) y no exfoliado como se espera. El material nano puede tener forma esférica o irregular (nanopartículas), de placas, tubos, fibras o cables, como se ve en la siguiente imagen

Fuente: Ortega, Rodrigo. Profesor UJTL
Las nanopartículas van distribuidas en la matriz polimérica y la necesidad de un agente surfactante que permita la unión de ambos depende de la compatibilidad que haya entre la fase dispersa y la fase fija.

Nanopartículas de arcilla

Una de las nanopartículas más estudiadas para la aplicación en materiales de empaques es la de arcilla que pueden ser adicionadas a algún polímero biodegradable, como el almidón.

Sí…así suene loco, las nanopartículas de arcilla son un material útil para formar películas plásticas con aplicaciones en empaques de alimentos; son dispersadas en la matriz del polímero y en proporciones mínimas (menos del 5%), así que no influyen en la biodegradabilidad de la película. La Montmorillonita en forma de nanoplaquetas es la arcilla más utilizada, debido a que es eficaz, de bajo costo y altamente estable.

Nanopartículas de plata

Las nanopartículas de plata son utilizadas para conferir al material propiedades antimicrobianas. Existen otros antimicrobianos como el dióxido de titanio, óxido de cobre, de zinc y de magnesio y el quitosano, sin embargo, las nanopartículas de plata son tóxicas para mayor cantidad de cepas y son más estables en el tiempo. El mecanismo de inhibición de las nanopartículas de plata se muestra en la siguiente imagen

Fuente
A pesar de las ventajas que representan, las nanopartículas de plata también son tóxicas para los seres humanos, por lo que la FDA regula su aplicación comercial.

Conclusión

Los nanocompuestos representan un potencial desarrollo en la industria de plásticos biodegradables, ya que mejoran sus propiedades haciéndolos más resistentes y duraderos. A pesar de ello, es una tecnología muy reciente cuya demanda industrial es baja debido a que en algunos casos, como en el de las partículas de plata, puede ser nociva para la salud del consumidor si no hay una regulación adecuada.

Bibliografía

Artículo 1
Artículo 2
Artículo 3

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