El invento podría tener diversas aplicaciones: reforzar el papel convencional, fabricar cinta adhesiva de alta resistencia y ser empleado en aplicaciones biomédicas, entre otros fines.
(23/06/08 – Agencia CyTA-Instituto Leloir. Por Bruno Geller) – “Más resistente que el acero”, podría ser perfectamente el eslógan de una publicidad de una hipotética marca de papel en el futuro próximo.
Mediante el empleo de nanotecnología- ciencia que estudia y manipula la materia a escalas nanométricas (un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro)-, científicos suecos y japoneses crearon un papel, hecho en base a celulosa, cuya resistencia no sólo supera al papel convencional, sino también, al hierro fundido. Los resultados del avance científico fueron publicados en la edición digital de mayo de la revista científica “Biomacromolecules”.
El resistente papel, desarrollado por investigadores del Instituto Tecnológico de Estocolmo de Suecia y de la Universidad Kobe de Japón, “se basa en un truco que consiste en fabricar nanofibras de celulosa que son miles de veces más finas que un cabello”, señala el doctor Roberto Salvarezza, director de los Laboratorios de Nanoscopías y de Fisicoquímica de Superficies del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas de la Universidad Nacional de la Plata.
Para el especialista argentino, una de las características más interesantes de los nanomateriales es que presentan propiedades inusuales en relación con los materiales convencionales.
“La celulosa es un componente de las paredes celulares de las plantas. Desde el punto de vista químico, es un polímero de la glucosa, un polisacárido rígido e insoluble en agua. En las paredes de las células de las plantas, las moléculas de celulosa se unen entre ellas para formar delgadas fibras de unos 20 nanómetros que son extremadamente fuertes. Sin embargo, en el proceso para preparar el papel, esas nanofibras son dañadas y el material se organiza en microfibras, mucho más gruesas, que presentan un gran número de defectos”, explica Salvarezza, quien también es investigador principal del CONICET y coordinador del Centro Argentino-Brasilero de Nanociencia y Nanotecnología (CABNN).
El científico sueco, Lars A. Berglund, director de la investigación, y sus colegas fabricaron ese nanopapel paso a paso. Primero trataron la pulpa de papel con endoglucanasa, una enzima que degrada la celulosa. Posteriormente, dicho material fue homogeneizado y reducido de tamaño mediante un microfluidizador. Ese equipo, a través de canales capilares cada vez más delgados, inyecta presión al material, que al final, da origen a las nanofibras de celulosa.
“A las nanofibras de celulosa se le aplica un producto químico que introduce grupos carboxílicos -característicos de los ácidos orgánicos – en la superficie. Esos grupos químicos unen las nanofibras, como si de un tejido se tratase, a través de ‘puentes de hidrógeno’, lo que aumenta la resistencia del material. Finalmente, el mismo es filtrado y secado para obtener el papel”, explica Salvarezza..
“La sorprendente resistencia mecánica de ese material está relacionada con la mayor resistencia de las nanofibras, la adhesión entre las nanofibras debidas a los puentes de hidrógeno que se les introduce, y una homogénea distribución de defectos (poros) en el material”, asegura Salvarezza. Y agrega: “las microfibras del papel tienen un diámetro del orden de los 30 micrones (un micrón equivale a la millonésima parte de un metro), mientras que en el caso del superpapel, las nanofibras tienen un diámetro de 20 nanómetros. El mejor rendimiento de este papel está también relacionado con la capacidad de las nanofibras para deslizarse unas sobre otras”.
Según Berglund y sus colegas, el nanopapel es un interesante candidato para aplicaciones nanotecnológicas en el futuro, tanto en la biomedicina como en la tecnología. Podría ser empleado para reforzar el papel convencional o para fabricar cinta adhesiva de gran resistencia, entre otros fines.
