10 abril 2013

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El material "milagroso" hecho a base de sol y agua

BBC

CIENCIAAlgunos aseguran que este material transformará la agricultura tal y como hoy la conocemos.

El material "milagroso" hecho a base de sol y agua. Se cree que el nuevo método tendría muchas aplicaciones en distintos campos de la ciencia.

Se cree que el nuevo método tendría muchas aplicaciones en distintos campos de la ciencia.

Foto: University of Texas at Austin

Hablamos de la nanocelulosa cristalina, un material que se obtiene a partir de la compresión de fibras vegetales o se cultiva usando microorganismos como las bacterias.

La nanocelulosa cristalina es considerada por algunos como una opción más ecológica y asequible que el publicitado grafeno, y sus aplicaciones incluyen la industria farmacéutica, cosmética, biocombustibles, plásticos y la electrónica.

Según estimaciones del gobierno estadounidense, en 2020 su producción moverá una industria de unos US$600.000 millones anuales.

Transformará la agricultura

Hasta hace poco una de las mayores preocupaciones de los adeptos a la nanocelulosa era cómo producirla en grandes cantidades y a un bajo costo, pero científicos creen que por fin han dado con la técnica para cultivar este material de forma abundante usando algas genéticamente modificadas.

El investigador Malcom Brown, profesor de biología de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, y uno de los pioneros en el mundo en este campo de investigación, explicó recientemente durante el Primer Simposio internacional de Nanocelulosa, cómo funcionaría el nuevo proceso.

Se trata de un alga de la familia de las mismas bacterias que se usan para producir vinagre, conocidas también como cianobacterias. Unos organismos, que para su desarrollo sólo necesitan luz solar y agua, y que tendrían la ventaja de absorber el exceso de dióxido de carbono en la atmósfera, causante del efecto invernadero.

"Si podemos completar los últimos pasos, habremos completado una de las mayores transformaciones potenciales de la agricultura jamás llevadas a cabo", dijo Brown.

"Tendremos plantas para producir nanocelulosa abundantemente y de forma barata. Puede convertirse en un material para la producción sostenible de biocombustibles y muchos otros productos".

Nanocelulosa cristalina


La celulosa en sí es uno de los productos más abundantes del planeta, presente en muchos tipos de fibras vegetales. Pero en escala nano las propiedades de este material cambian por completo.
Como pasa con el grafito, material con el que se producen los nanotubos de grafeno (más resistentes que el diamante), en este caso la fibras nano de la celulosa pueden encadenarse en largas fibras, lo que se conoce como celulosa "nanocristalina".

El material resultante es tan resistente como el aluminio y puede usarse tanto para confeccionar chalecos de protección ultraligeros, como para pantallas de dispositivos electrónicos e incluso para cultivar órganos humanos.

Fábrica natural

Aunque actualmente ya existen plantas dedicadas a la producción de nanocelulosa cristalina, los elevados costos de producción todavía frenan el crecimiento de esta industria.

La producción de este material generalmente entraña la compresión de fibra vegetal, o el cultivo de grandes tanques de bacterias, que tienen que ser alimentadas con costosos nutrientes.

Pero ahora las investigaciones de Brown y su equipo, apuntan al uso de este alga azul-verdosa capaz de generar nanocelulosa naturalmente aunque en pequeñas cantidades. Por ello, el equipo plantea modificarla artificialmente, introduciendo genes de la bacteria Acetobacter xylinum usada para producir vinagre.

De este modo, el alga podría producir el material en grandes cantidades y sin necesidad de aportar nutriente alguno, más allá de suministrarle agua y exponerla a la luz del sol.

Hasta el momento, observó Brown, el equipo de investigación ha logrado que este alga cree una larga cadena de nanocelulosa, pero ahora trabajan para que el organismo sea capaz de producirla directamente en su estado cristalino, cuando es más estable y fuerte.
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