Se crea un material similar al cuero gracias a la seda del gusano de seda

A día de hoy el cuero es una industria multimillonaria que está en permanente crecimiento. Esta industria requiere más de 3.800 millones de bovinos, algo que puede equivaler a uno por cada dos personas en el planeta tierra si pretendemos mantener la producción anual.

Puede que los productos fabricados a partir del cuero, como lo pueden ser unos zapatos, la ropa o algún mueble, sean bastante duraderos, pero el impacto ambiental que esta producción crea ha sido muy agresivo. Dicho impacto ha provocado deforestación, demasiado uso del agua y la tierra, contaminación ambiental y por supuesto, emisiones de gases invernadero.

Es aquí donde entran los investigadores de la Escuela de Ingeniería de Tufts creando un material alternativo al cuero que sea de producción sostenible. Es seda, pero en vez de tejer la seda en tela, los ingenieros han descompuesto las fibras de los capullos de los gusanos de seda en sus componentes proteicos y así, reutilizar sus proteínas para poder crear un material similar al cuero. Todo este proceso para fabricar el nuevo material a base de seda se describe a la perfección en su estudio publicado en la revista Materials &Designs.

 Los ingenieros e investigadores comentan textualmente en el estudio publicado lo siguiente:

“Nuestro trabajo se centra en el uso de materiales de origen natural queminimizan el uso de sustancias químicas tóxicas y, al mismo tiempo, mantienen el rendimiento del material para brindar alternativas a los productos que se usan comúnmente y ampliamente en la actualidad” comentaFiorenzo Omenetto, el que es profesor de Frank C. investigador y doble ingeniero de la Tufts School of Engineering, escuela propietaria del Tufts Silklab, lugar donde se ha creado este nuevo material.

Cabe comentar que previamente a este estudio y a la creación del nuevo material a base de proteínas del gusano de seda, ya existían diferentes cueros desarrollados por la industria y la comunidad de investigadores, todos ellos con el enfoque de usarse como producto agrícola siempre buscando un impacto reducido en el medio ambiente.

Entonces, ¿cuál es la ventaja del nuevo cuero creado en el Tufts Silklab? Este cuero fabricado a base de seda nos ofrece las que los investigadores creen que son unas ventajas únicas y diferentes a estos últimos enfoques de la industria. Es un material derivado de la disolución de fibras de seda, que se fabrica principalmente a base de agua. En el proceso de fabricación se emplean solamente productos químicos suaves. El producto se fabrica a temperatura ambiente y con ello se consigue que todo lo que se produce en su fabricación sea en su mayoría desechos no tóxicos. Este nuevo material se puede fabricar utilizando capas 3D con las impresoras, teniendo capacidad de crear micropatrones que puedan ajustar la resistencia y flexibilidad del nuevo material.

Gracias a esto se pueden crear tanto estéticamente como de manera superficial, es decir, al tacto, un material prácticamente idéntico al cuero. El producto final que se consigue es totalmente como el cuero: suave, fuerte, flexible y duradero pero sobre todo, biodegradable. Tanto es así, que este nuevo material podría volver a disolverse y con su materia prima volver a crear un nuevo producto.

El proceso de elaboración del cuero a base de seda comienza con las fibras de la seda, las que todos conocemos por su uso en la industria textil. Todas estas fibras están hechas a base de polímeros de proteína de fibroína de seda. Gracias a una capa de quitosano que funciona como base, la cual contiene glicerol, un plastificante no tóxico y, además, sumándole tinte. Con todo esto se imprime a través de una boquilla de pequeño tamaño sobre una superficie que logra proporcionar flexibilidad y resistencia al nuevo material.

A través de un complejo proceso explicado en el estudio, con esa pequeña boquilla y determinadas fuerzas de corte, organizan las proteínas de tal manera que fortalecen al material, haciéndolo manejable en lugar de frágil, así consiguen imitar la manera en la que los gusanos de seda o las arañas expulsan su seda de manera natural.

En el estudio comentan también que si cambiaran el patrón impreso de la capa de seda podrían proporcionar variedad de apariencia y dureza al material, además de otras cualidades físicas notables.

El Tufts Silklab ha conseguido desarrollar un amplio abanico de productos a partir de la seda como pueden ser, desde dispositivos médicos implantables hasta materiales arquitectónicos los cuales pueden detectar y dar respuesta al medio ambiente cambiando su color.

Como comenta Laia Mogas-Soldevila, ex becaria de investigación en el laboratio Tufts Silklab "Esa es la ventaja de usar proteína de seda sobre otrosmétodos: tiene una química versátil y bien establecida que podemos usar para ajustar las cualidades del material e incrustar elementos inteligentes como moléculas sensibles"

Laia Mogas-Soldevila, ahora ya profesora en la Escuela de Diseño Stuart Wetzman de la Universidad de Pensilvania también comenta que puede haber demasiadas opciones para materiales similares al cuero, ya que el cuero a base de seda tiene el potencial suficiente de cara a ser más que adecuado para diseños innovadores.

La Tufts University junto a sus ingenieros, ha publicado un vídeo en su canal oficial de YouTube donde muestran en un minuto el proceso de elaboración del cuero a base de proteínas de seda.