Nuestra dependencia del plástico se ha convertido en un gran problema, razón por la cual los investigadores están entusiasmados con un nuevo tipo de material, uno que tenga capacidades biodegradantes incorporadas, debido a las esporas bacterianas que viven en su interior. El nuevo plástico autodigerible combina poliuretano termoplástico (TPU) y bacterias Bacillus subtilis, que tuvieron que diseñarse para sobrevivir a las altas temperaturas involucradas en la producción de plástico.
Al exponer repetidamente las esporas a niveles crecientes de calor, el equipo de investigadores detrás de este nuevo trabajo descubrió que las bacterias eventualmente podrían hacer frente a las temperaturas de 135°C necesarias para mezclar las esporas bacterianas y el TPU. Los esfuerzos anteriores para encontrar formas de degradar los plásticos rápidamente a menudo han obtenido enzimas bacterianas y hongos de suelos y montones de abono donde esos microbios abundan naturalmente. Pero este nuevo material sólo necesita las esporas bacterianas de su interior, reactivadas con algunos nutrientes y humedad, para empezar a descomponerse.
“Lo que es notable es que nuestro material se descompone incluso sin la presencia de microbios adicionales”, dice Jon Pokorski, científico de polímeros de la Universidad de San Diego (UC San Diego) que dirigió el equipo.
“Lo más probable es que la mayoría de estos plásticos no terminen en instalaciones de compostaje ricas en microbios. Por lo tanto, esta capacidad de autodegradarse en un entorno libre de microbios hace que nuestra tecnología sea más versátil”.
La investigación involucró varias etapas importantes, comenzando con la elección de B. subtilis. Es un tipo de bacteria que anteriormente se ha relacionado con la descomposición del plástico y puede sobrevivir en estado latente sin los suministros habituales de alimentos y energía.
Otra etapa fue comprobar la velocidad de descomposición del nuevo plástico: en condiciones ideales de compostaje, que despertaron a las bacterias de su estado latente, el 90% del plástico había desaparecido en cinco meses. Había señales positivas de que también podría producirse cierto nivel de degradación en condiciones menos ideales.
Esto podría ser clave a la hora de deshacerse de dicho plástico, si se desarrollara comercialmente. Las investigaciones muestran que no todos los plásticos “compostables” se descomponen como se anuncia. Es más, además de hacer que el plástico sea biodegradable, los investigadores también descubrieron que las esporas de bacterias hacían que el material fuera un 30% más fuerte, además de aumentar su elasticidad.
“Ambas propiedades mejoran enormemente simplemente añadiendo las esporas”, dice Pokorski. “Esto es fantástico porque la adición de esporas lleva las propiedades mecánicas más allá de las limitaciones conocidas, donde anteriormente existía un equilibrio entre resistencia a la tracción y capacidad de estiramiento”.
El TPU se utiliza ampliamente en todo tipo de productos, desde fundas de teléfonos hasta piezas de automóviles, pero actualmente no existe una forma eficaz de reciclarlo. A medida que la producción de plástico aumenta a un ritmo rápido, necesitamos urgentemente formas de limitar la cantidad que se vierte al medio ambiente.
Aquí hay mucho margen para investigaciones futuras: desde asegurarse de que las bacterias que quedan después de la descomposición sean inofensivas, hasta experimentar con diferentes combinaciones de plásticos y bacterias, y ampliar todo el proceso. Mientras tanto, otros investigadores están intentando fabricar plásticos que no se produzcan a partir de combustibles fósiles como el petróleo crudo o sus derivados.
“Hay muchos tipos diferentes de plásticos comerciales que terminan en el medio ambiente; el TPU es sólo uno de ellos”, dice Adam Feist, bioingeniero de la Universidad de California en San Diego.
“Uno de nuestros próximos pasos es ampliar el alcance de los materiales biodegradables que podemos fabricar con esta tecnología”.
La investigación ha sido publicada en Nature Communications.
Fuente: Science Alert.
