Un equipo de ingenieros de la Universidad de Maryland en College Park desarrolló un material biodegradable para empaques de alimentos que, en pruebas, conservó productos frescos casi el doble de tiempo que el plástico convencional. El proyecto, financiado con $2 millones de la National Science Foundation, combina inteligencia artificial, robótica y materiales naturales derivados de cáscaras de crustáceos.
El material podría comenzar a aparecer en productos comerciales antes de fin de año, según los investigadores.
Cómo funciona la alternativa
El laboratorio del profesor Po-Yen Chen, del departamento de ingeniería química y biomolecular de UMD, trabaja con una biblioteca de 23 componentes naturales, entre ellos celulosa, gelatina, carragenina, gluten y quitosano, un carbohidrato que se extrae de las cáscaras de camarones y cangrejos. El reto es encontrar la combinación exacta de ingredientes y proporciones que iguale las propiedades del plástico en resistencia, transparencia y control de humedad.
"Probar todas las combinaciones posibles tomaría 1,8 millones de años con métodos convencionales. Con inteligencia artificial y robótica, podemos hacer esas mismas pruebas en unos pocos meses".
Po-Yen Chen, profesor de ingeniería química y biomolecular de UMD, en entrevista con Maryland Today publicada el 13 de abril
Los robots del laboratorio ajustan las recetas a alta velocidad, y los modelos computacionales aprenden de cada prueba para predecir las propiedades de nuevas combinaciones y sugerir sustitutos naturales según las necesidades del producto.
Resultados: pepinos frescos 15 días
En un proyecto con la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), el equipo creó una película alimentaria hecha con cobre y quitosano que es transparente, compostable, reguladora de humedad y antimicrobiana. En pruebas comparativas, pepinos envueltos con este material se mantuvieron frescos durante 15 días sin moho ni deshidratación, y los aguacates también duraron más que con plástico tradicional.
Abishek Sose, investigador postdoctoral del laboratorio, explicó a CBS Baltimore que todos los ingredientes que utilizan se encuentran de forma natural: celulosa, gelatina y componentes de cáscaras de cangrejo.
Por qué importa: microplásticos en todo
El problema que buscan resolver es masivo. El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente estima que el mundo produce más de 430 millones de toneladas métricas de plástico al año, la mitad de uso único. Menos del 10% se recicla, y algunos tipos persisten en el ambiente durante más de 400 años.
"El plástico ha sido un problema de diseño. Se fabrica para unos pocos minutos de uso, como popotes y empaques, pero persiste en el medio ambiente entre 500 y 600 años".
Abishek Sose, investigador postdoctoral de UMD, en entrevista con 7News publicada el 29 de mayo
Los microplásticos, fragmentos diminutos que quedan cuando los objetos se descomponen parcialmente, ya se encuentran en suelos, agua, alimentos, aire interior y exterior, e incluso en tejido pulmonar humano. Christine Knauss, investigadora del Centro de Ciencias Ambientales de UMD que estudia cómo las ostras del Chesapeake Bay interactúan con microplásticos, dijo que desarrollar alternativas seguras es "una de las cosas más importantes que podemos hacer".
El laboratorio tiene planes más amplios
Más allá de los empaques de alimentos, el equipo de Chen trabaja en materiales biodegradables para artículos de oficina, empaques de baterías no inflamables, empaques que bloquean rayos UV e incluso sistemas médicos de administración de medicamentos.
"No esperamos eliminar todo el plástico que ya existe", dijo Chen a Maryland Today, "pero esperamos reducir enormemente la producción futura, y la contaminación, creando reemplazos que sabemos son seguros".
