Un grupo de expertos ha creado un material revolucionario y ecológico, al combinar material vivo a base de algas con celulosa, que tiene aplicaciones no solo para la energía y la medicina, sino también para la moda y la exploración espacial

El Ágora
Madrid | 4 mayo, 2021

Las algas han sido la base para la creación de estos materiales vivos

Los últimos desarrollos en tecnología han permitido a los científicos dar vida literalmente a un sinfín de productos inertes que utilizamos en nuestro día a día. Son los llamados “materiales vivos”, definidos como aquellos elementos no vivos fabricados con células biológicas para dar como resultado un producto con cualidades distintas al original.

En el 2014, por ejemplo, los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) lograron combinar las propiedades de la batería E.coli con nanopartículas del oro para crear un material con la capacidad de generar energía a la vez que pudiera responder y adaptarse al entorno.

Ahora, por primera vez, un equipo de expertos de la Universidad de Rochester y la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos utilizó impresoras 3D y una nueva técnica de bioimpresión para imprimir algas en materiales vivos.

“La impresión tridimensional es una tecnología poderosa para la fabricación de materiales funcionales vivos que tienen un enorme potencial en una amplia gama de aplicaciones ambientales y humanas”, comenta Srikkanth Balasubramanian, investigador asociado postdoctoral en Delft y primer autor del artículo.

En este sentido, este nuevo material podría ser de utilidad para crear productos como hojas artificiales, pieles fotosintéticas o bioprendas fotosintéticas.

Como detallan los autores, las hojas artificiales son materiales que imitan las hojas reales en el sentido de que utilizan la luz solar para convertir el agua y el dióxido de carbono, uno de los principales impulsores del cambio climático, en oxígeno y energía, al igual que las hojas durante la fotosíntesis.

Por lo tanto, las hojas artificiales ofrecen una forma de producir energía sostenible en lugares donde las plantas no crecen bien, incluidas las colonias del espacio exterior:

“En las hojas artificiales, tomamos las ‘mejores partes de las plantas’. En este caso, creamos la hoja y eliminamos el tallo y las raíces para, precisamente, dar a luz un elemento que crea energía de forma autónoma y que en la naturaleza necesitaría de los tres elementos para llevar a cabo su función”, señala Anne Meyer, profesora asociada de biología en Rochester.

Las pieles fotosintéticas, por su parte, podrían usarse para injertos de piel que ayudarían en la curación de heridas gracias a la luz absorbida u oxígeno creado, e, incluso, para ofrecer prendas sostenibles que mitigasen el impacto que tiene la industria textil actual.

“Estas prendas confeccionadas a partir de telas de alta calidad que serían producidas de manera sostenible y completamente biodegradables y trabajarían para purificar el aire eliminando el dióxido de carbono mediante la fotosíntesis y no necesitarían lavarse con tanta frecuencia como las prendas convencionales, lo que reduciría el uso de agua“, argumentan los autores.

Imprimir materiales

Para crear los materiales fotosintéticos, los investigadores comenzaron con una celulosa bacteriana muerta, un compuesto orgánico que es producido y excretado por bacterias.

“La celulosa bacteriana tiene muchas propiedades mecánicas únicas, incluida su flexibilidad, dureza, resistencia y capacidad para retener su forma, incluso cuando se retuerce, aplasta o deforma físicamente”, informan los autores en un comunicado.

 En este caso, utilizaron la celulosa bacteriana como el papel de una impresora y las micro algas como la tinta de una impresora 3D, que utilizaron para depositar estas últimas en la celulosa.

La combinación de componentes vivos (microalgas) y no vivos (celulosa bacteriana) resultó en un material único que tiene la calidad fotosintética de las algas y la robustez de la celulosa bacteriana.

“El material es resistente y a la vez que ecológico, biodegradable y simple, así como escalable de producir. La naturaleza vegetal del material significa que puede usar la fotosíntesis para alimentarse a sí mismo durante períodos de muchas semanas, y también se puede regenerar”, argumentan los expertos.

“Nuestros materiales vivos son prometedores porque pueden sobrevivir durante varios días sin acceso a agua o nutrientes, y el material en sí puede usarse como semilla para cultivar nuevos materiales vivos. Esto abre la puerta a aplicaciones en áreas remotas, incluso en el espacio, donde el material se puede sembrar en el sitio”, concluye Marie-Eve Aubin-Tam, coautora.

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