Científicos estadounidenses crean SAM, la primera fibra textil 100% reciclable que se disuelve en segundos y nunca pierde resistencia, inspirada en proteínas de mejillones, seda de araña y amiloides.

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Washington en San Luis (EE.UU.), liderado por el profesor Fuzhong Zhang, ha desarrollado SAM (Silk-Amiloid-Mussel), un material textil basado en proteínas modificadas genéticamente que podría transformar el reciclaje textil al permitir la reutilización infinita de fibras sin perder resistencia.

El nuevo tejido proteico no solo resuelve el reciclaje textil, sino que abre puertas a aplicaciones multifuncionales en la industria. (Imagen generada por inteligencia artificial)

Publicado en la revista especializada Advanced Materials, este avance combina biología sintética, ingeniería proteínica y química sostenible para ofrecer una alternativa viable a los plásticos tradicionales, cuya reciclabilidad sigue siendo un desafío global.

El profesor Zhang ha explicado el avance logrado en este proyecto: «Hemos diseñado fibras proteicas reciclables que se disuelven en una solución de ácido fórmico en segundos, pero que permanecen estables en agua y que son resistentes al secado«.

La solución de ácido fórmico es un disolvente volátil y económico, de uso común para conservar piensos, procesar cuero, teñir textiles, etc. En este caso, el disolvente rompe las interacciones proteicas que unen las fibras sin alterar la proteína. Posteriormente, la evaporación del disolvente deja atrás las proteínas crudas que permiten regenerar fibras con la resistencia y las propiedades originales.

El sector del reciclaje lleva mucho tiempo luchando para reutilizar plástico de forma práctica y rentable. Los plásticos se pueden fundir y remoldear, pero los plásticos reciclados suelen ser más débiles, especialmente cuando contienen aditivos o contaminantes. Otros métodos de reciclaje rompen los enlaces químicos de los polímeros y luego los reconstruyen mediante resíntesis, pero esto puede aumentar considerablemente los costes y las emisiones. En general, cuanto más resistente es un material, más difícil es reciclarlo, ya que los mismos enlaces que le confieren su resistencia a menudo se rompen durante el proceso.

Muestra del material textil reciclado SAM, ya en ácido fórmico.

SAM: proteínas del mejillón a la seda de araña

El equipo combinó secuencias genéticas de tres proteínas naturales para crear SAM. Tomaron secuencias de proteínas del pie del mejillón, seda de araña y amiloides y las combinaron mediante técnicas de ingeniería proteínica. De esta forma, pudieron controlar de forma independiente la resistencia y la reciclabilidad del material resultante.

Su material a base de proteínas se llama SAM, híbrido de esta seda, amiloide y proteína de mejillón. Las secuencias de proteínas adhesivas de los mejillones ayudan a controlar la capacidad del material para disolverse en una solución de ácido fórmico. Las secuencias de seda de araña y proteína amiloide aseguran que los materiales formen interacciones que reconectan las cadenas de polímeros después del reciclaje.

«Ajustamos las secuencias del pie del mejillón para que las fibras de SAM fuesen reciclables y, al mismo tiempo, que no encogiesen al mojarse.«

El equipo demostró este proceso disolviendo y regenerando fibras varias veces, obteniendo fibras con una resistencia alta y constante. Las proteínas crudas recicladas también se pueden reutilizar para fabricar hidrogeles adhesivos para diversas aplicaciones, que a su vez se pueden reciclar para obtener otras fibras.

Implementar un sistema de reciclaje de circuito cerrado también ayuda a reducir el coste de estos materiales. La biofabricación no es barata, por lo que los investigadores a menudo se limitaban a aplicaciones de lujo. Pero con un sistema circular de recursos, los costes de la biofabricación comienzan a disminuir drásticamente.

Para más información: https://www.eurekalert.org/language/spanish/home

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