Ingeniero de la Universidad de Houston desarrolla hojas de celulosa bacteriana mejoradas, biodegradables y multifuncionales, con potencial para reemplazar plásticos en múltiples industrias

El objetivo es reemplazar materiales derivados del petróleo que no se degradan. Aplicaciones potenciales: electrónica verde, almacenamiento de energía, empaques sostenibles, textiles inteligentes, entre otros.

• Bacterias producen celulosa biodegradable.
• Nueva técnica: rotación controlada para alinear fibras.
• Se agregan nanoláminas de nitruro de boro.
• Resultado: material fuerte, flexible y transparente.
• Reemplazo potencial para plástico, envases, textiles, electrónica verde.
• Hasta 553 MPa de resistencia a tracción.
• 3 veces mejor disipación térmica.
• Tecnología escalable y de bajo impacto ambiental.

Universidad de Houston desarrolla un posible reemplazo del plástico

Celulosa bacteriana mejorada para materiales resistentes y ecológicos de uso cotidiano

En respuesta al grave problema mundial de contaminación por plásticos, el profesor asistente Maksud Rahman, de la Universidad de Houston, ha desarrollado una nueva forma de fabricar celulosa bacteriana con propiedades mecánicas y funcionales significativamente mejoradas. Esta celulosa modificada tiene el potencial real de sustituir plásticos en diversas aplicaciones del día a día, desde envases hasta textiles y dispositivos electrónicos.

¿Qué es la celulosa bacteriana?

La celulosa bacteriana es un biopolímero natural, biodegradable y biocompatible, producido por bacterias como Komagataeibacter xylinus. A diferencia del plástico, no proviene del petróleo y no genera residuos persistentes en el ambiente.

Sin embargo, su debilidad mecánica y limitada funcionalidad habían impedido su uso masivo… hasta ahora.

Innovación tecnológica: alineación de nanofibras mediante flujo rotacional

El equipo de Rahman introdujo un sistema de cultivo rotacional, donde las bacterias productoras de celulosa son cultivadas en un cilindro oxigenado que gira constantemente. Este giro crea un flujo direccional del líquido, lo que obliga a las bacterias a moverse de forma ordenada.

¿Resultado?
Una estructura de celulosa con nanofibras alineadas, que mejora notablemente su resistencia, flexibilidad y estabilidad mecánica.

Refuerzo con nanomateriales: nitruro de boro

Para dar un paso más, los investigadores añadieron nanoláminas de nitruro de boro al medio de cultivo. El resultado fue un material híbrido con:

• Resistencia a tracción de hasta 553 MPa.
• Transparencia óptica.
• Estabilidad mecánica a largo plazo.
• Disipación térmica tres veces más eficiente que la celulosa sin modificar.

Estas propiedades abren la puerta a aplicaciones en gestión térmica, materiales estructurales, electrónica ecológica, textiles técnicos y más.

Un proceso simple, escalable y sostenible

Una de las mayores ventajas del enfoque de Rahman es su escalabilidad. Se trata de un proceso biotecnológico de un solo paso, sin necesidad de químicos tóxicos ni condiciones extremas.

El sistema permite ajustar las propiedades del material modificando las condiciones de cultivo o los nanomateriales añadidos. En otras palabras, se puede personalizar el producto final según la aplicación deseada.

Potencial de esta tecnología

Este avance tiene un impacto directo en la lucha contra el plástico. Gracias a su origen natural, su biodegradabilidad y su alto rendimiento, la celulosa bacteriana mejorada podría reemplazar polímeros sintéticos en sectores clave:

• Envases biodegradables para alimentos, bebidas y productos de consumo.
• Textiles sostenibles con propiedades técnicas.
• Electrónica ecológica con mejor gestión térmica.
• Material médico como apósitos o vendajes biodegradables.
• Componentes para baterías y dispositivos de almacenamiento de energía.

Además, el proceso es de bajo consumo energético, no depende de recursos fósiles y se basa en cultivos bacterianos que pueden escalarse sin dañar el medioambiente.

Este desarrollo no solo representa un hito en la ciencia de materiales, sino que puede convertirse en una herramienta real para transformar nuestra relación con los plásticos y avanzar hacia una economía verdaderamente circular y sostenible.

Vía University of Houston