Innovación
Desde 2016, un grupo de científicos y científicas de la Universidad de Chile estudia “las potencialidades” de este animal marino, del cual ya se obtuvo el material necesario para la creación de membranas. “Tengo mucha fe en que la celulosa pueda posicionarse como un nanomaterial importante en Chile y se puedan desarrollar productos con valor agregado”, sostuvo quien dirige el estudio.
Ya desde los años 90, Francia inició la investigación de nanocristales y los países desarrollados empezaron la exploración de nanomateriales, considerándolos elementos centrales para el progreso científico y económico. En Chile, por otro lado, la menor inversión en ciencia y tecnología tuvo como consecuencia la ralentización de su estudio.
Pese a ello, el país posee fuentes propias para la investigación desde el territorio, tales como “el eucalipto, el pino, el piure y las algas”, afirmó Franck Quero, doctor y académico del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales de la Universidad de Chile.
El piure es un animal marino hermafrodita y puede autofecundarse, habita desde Perú hasta lo 44° de Latitud y se le puede encontrar hasta una profundidad de 70 m, vive solitario o en agregaciones densamente pobladas y se “cementa” a rocas y estructuras flotantes, como boyas, muelles, cuerdas, entre otras.
Con mucha presencia en el territorio marítimo y las marisquerías chilenas, hace unos años se desconocía las potencialidades de este animal, particularmente del Pyura chilensis, una especie introducida.
“Indagando un poco más sobre él, me di cuenta que además de comerse termina por convertirse en desecho: la gente extrae sus órganos internos porque es su parte comestible y toda su parte externa se bota y genera problemas ambientales en algunas zonas del país”, recordó el Magister en Diseño Ecológico de Polímeros y Materiales compuestos de la Université de Bretagne Sud y director de la investigación de pyura chilensis.
“Entonces, al utilizarlo puedes generar una solución ambiental, agregar valor a un desecho y ver para qué puede servir”, agregó con un español afrancesado.
Según explicó, la celulosa y otros polímeros naturales “generalmente vienen de los árboles y hay todo un proceso de fotosíntesis que está asociado a la captura de C02”. Así, si se comparan materiales donde unos están liberando C02 y otros lo utilizan “naturalmente para producir el material” hay una ventaja ambiental respecto de la emisión. “ Todo eso me motivó a especializarme en este material”, subrayó.
La presencia de este animal marino y el interés del científico, lo llevó a investigar “una fuente nunca estudiada”, un proyecto que ya tuvo su primera parte y se encuentra en una segunda investigación.
“Fue interesante el hecho de que esta fuente es inhabitual, la gente no espera que un animal marino pueda tener celulosa, que está asociada a muchas proteínas que tiene naturalmente, encontramos que hay una diferencia muy grande en relación a la celulosa de los árboles, la composición es distinta”, señaló el especialista en ciencia de los materiales.
A partir de la túnica del piure, las y los investigadores extrajeron las fibrillas de celulosa funcionalizadas (CNFs) con proteínas.
“Estas proteínas tienen una estructura molecular bien especial: hay grupos químicos que están presentes y no poseen la celulosa naturalmente, entonces extrajimos la celulosa intentando conservar un porcentaje de las proteínas para obtener una celulosa que ya tenía”, explicó.
“Lo que se hace usualmente es partir de una celulosa pura y modificarla químicamente para que tenga esta funcionalidad química, y eso requiere etapas adicionales; el uso de solventes, es un tratamiento costoso y no es tan fácil de realizar, también se lo puede obtener directamente considerando una fuente adecuada y se pueden ahorrar etapas para obtener un material que va a tener mayor funcionalidad química”, agregó.
Según ilustró Quero, las fibrillas obtenidas se pueden considerar como un ladrillo que formará parte de “un material que va a ser más grande” y se está investigando.
“Con ellas se pueden fabricar membranas, que es lo que venimos haciendo y evaluamos eso en relación con la biocompatibilidad de esta celulosa para ver si podía servir en aplicaciones de ingeniería de tejido para sembrar células ahí y ver si pueden adherirse, proliferar, diferenciarse en células especializadas, lo hicimos para explorar el material y evaluar el potencial que podría tener en biomedicina”.
Uno de los primeros desarrollos que logró el grupo de investigación fue una membrana. “Pero también se pueden formular tintas para impresión 3D, que puede servir para imprimir materiales de biomedicina, no lo hemos hecho pero se podrían hacer materiales porosos, fibras, membranas para filtración y otras aplicaciones”, contó el investigador.
Las nanopartículas y nanomateriales constituyen “un mundo muy amplio”, destacó el académico, y recalcó que el trabajo que lleva adelante junto a su equipo es específicamente la celulosa “de la que se pueden obtener diversos nanomateriales, por ejemplo nanocristales, fibras y otro tipo de otro origen y enfoque que viene de las bacterias, así se clasifican los nanomateriales”, aclaró.
En esta línea, el investigador valoró que Chile busca profundizar su investigación en nanomateriales y la industria forestal, por ejemplo, “lidera” esta iniciativa.
“El país tiene fuentes propias para generar conocimiento fundamental a través de ellas y luego poder posicionarse y generar aplicaciones, sigue habiendo una oportunidad para eso a nivel nacional que hasta el momento no se ha sacado suficiente provecho”.
“Chile vende materias primas sin desarrollar productos de valor y en este sentido la celulosa es un área que se puede trabajar, como sucedió con el cobre, desarrollar investigación aplicada, políticas de propiedad intelectual, productos de alto valor, “Tengo mucha fe en que junto a investigadores lograremos posicionar la celulosa como un nanomaterial importante en el país”, cerró.
