Un equipo del MIT ha diseñado un compuesto hecho principalmente de nanocristales de celulosa mezclados con un poco de polímero sintético
Las paredes celulares de la madera están hechas de fibras de celulosa, el polímero más abundante de la naturaleza y el principal componente estructural de todas las plantas y algas. Cada fibra está reforzada en su interior por nanocristales de celulosa.
A escala nanométrica, los nanocristales de celulosa son más fuertes y rígidos que el Kevlar, un material empleado en chalecos antibala.
Un modo viable de usar esos cristales en materiales artificiales permitiría conseguir plásticos más resistentes, más sostenibles y de origen natural.
Cada año se generan más de 10.000 millones de toneladas de celulosa a partir de vegetales. La mayor parte de esta celulosa se utiliza para fabricar papel y tejidos textiles.
En años recientes, ha crecido el interés por explorar los usos potenciales de los nanocristales de celulosa, que pueden extraerse de las fibras de celulosa mediante hidrólisis ácida.
Estos cristales excepcionalmente fuertes podrían utilizarse como refuerzos naturales en materiales basados en polímeros. Pero hasta ahora solo se había conseguido incorporar fracciones bajas de nanocristales de celulosa, ya que tales cristales tienden a formar grumos y a unirse demasiado débilmente a las moléculas de los polímeros.
Ahora, el equipo de A. John Hart, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha diseñado un compuesto hecho principalmente de nanocristales de celulosa mezclados con un poco de polímero sintético.
En este nuevo material, los cristales orgánicos ocupan entre el 60 y el 90 por ciento del material, la mayor fracción de nanocristales de celulosa lograda en un compuesto hasta la fecha.
Hart y sus colegas descubrieron que el compuesto a base de celulosa es más fuerte y resistente que algunos tipos de hueso, y más duro que las aleaciones típicas de aluminio. El material tiene una microestructura que se asemeja a la del nácar, el duro revestimiento interior de la concha de algunos moluscos.
El equipo de Hart expone los detalles técnicos del nuevo material en la revista académica Cellulose, bajo el título de “Printable, castable, nanocrystalline cellulose-epoxy composites exhibiting hierarchical nacre-like toughening”.
