Un plástico que es la leche.

Hubo una época en la que a los plásticos se les consideraba materiales maravillosos. Hoy todavía se encuentran por todas partes y en toda clase de usos, pero la misma estabilidad y resistencia que un día les dio la fama ahora les hace no ser tan deseados. La persistencia no es una cualidad deseable en algo que se termina tirando, y no sólo nos referimos a los envases y embalajes, por lo que muchas personas han empezado a ver los plásticos convencionales de origen petroquímico como una molestia y una amenaza.

Ahora se buscan alternativas biodegradables. Una posibilidad que ha sido investigada recientemente por el equipo de David Schiraldi, de la Universidad Case Western Reserve (EE.UU.), y que publica en Biomacromolecules, supone una propuesta de retorno al pasado y recuperación del uso de uno de los productos orgánicos que se usaron para hacer uno de los primeros plásticos: la leche.

La propuesta implica usar realmente la caseína, la principal proteína que se encuentra en la leche. La cuajada es, en su mayor parte, esta proteína. A comienzos del siglo XX el químico francés J.C. Trillat descubrió que si la caseína se trataba con formaldehído el resultado era una sustancia brillante y dura que funcionaba muy bien como sustituto de materiales como el marfil o el caparazón de tortuga (carey). El entusiasmo que provocó el nuevo producto, llamado galatita, fue tanto que la misma reina de Inglaterra (Mary) encargó varias piezas de joyería hechas con él. Sin embargo la galatita, tal cual, es un producto demasiado quebradizo como para que pueda tener un uso generalizado. Los plásticos petroquímicos lo fueron superando en prestaciones y su producción terminó en los años setenta.

La idea de volver a usar la galatita, sin embargo, siempre ha estado ahí y en estos días, en los que el hecho de que esté hecha de proteínas y, por lo tanto, puede ser degradada por las bacterias, se considera una virtud. Sólo queda superar el problema de la debilidad estructural. Lo que ha hecho el grupo de Schiraldi es usar una arcilla llamada montmorillonita sódica como esqueleto para el plástico.

La montmorillonita sódica puede secarse por liofilización para dar como resultado un material parecido a una esponja llamado aerogel. Los aerogeles son famosos por su fragilidad. Pero eso es porque son mayormente espacio vacío. De hecho algunas veces se les llama “humo sólido”. Esta fragilidad esconde una rigidez subyacente. Si se rellenasen los poros del aerogel con plástico se eliminaría la fragilidad y por otro lado la red de moléculas de la arcilla en el aerogel impediría que el plástico se quebrase. Los investigadores calcularon que si mezclaban caseína con la arcilla y después añadían gliceraldehído (ya que el formaldehído de la receta original es bastante venenoso), podrían obtener algo realmente útil.

Para comprobar sus ideas el equipo mezcló una disolución de caseína con gliceraldehído y montmorillonita sódica y la mezcló intensamente para eliminar las burbujas antes de congelarla a 80 ºC bajo cero. Una vez congelada se colocó en un liofilizador con objeto de eliminar el agua, en lo que empleó cuatro días. Después se “curó” (se denomina así, en el argot, a la polimerización y, en su caso, entrecruzamiento de cadenas poliméricas) durante 24 horas a 80ºC por encima de cero.

Según los investigadores, el material así obtenido iguala al poliestireno expandido, el terror de los vertederos, en lo que se refiere a rigidez, fuerza y compresibilidad. A diferencia del poliestireno, desaparece cuando se arroja a un vertedero. Un primer experimento sugiere que el 20% ya ha desaparecido a los 18 días de estar expuesto a un ambiente que simula el de un vertedero. No tiene el prestigio del broche de una reina, pero puede que sea mucho más útil.

Referencia:

Pojanavaraphan, T., Magaraphan, R., Chiou, B., & Schiraldi, D. (2010). Development of Biodegradable Foamlike Materials Based on Casein and Sodium Montmorillonite Clay Biomacromolecules, 11 (10), 2640-2646 DOI: 10.1021/bm100615a