Ese huevo con el que desayunas parece tener mucho más bajo la manga: la proteína puede convertirse en un material que filtra los microplásticos del agua de mar.
Investigadores de la Universidad de Princeton han encontrado una forma de convertir las proteínas en un aerogel, un material muy ligero y poroso que puede utilizarse para todo tipo de cosas, como la filtración de agua, el almacenamiento de energía y el aislamiento.
Un sándwich de huevo
El profesor Craig Arnold no deja de trabajar en su laboratorio para desarrollar nuevos materiales, entre ellos los aerogeles. Fue durante una reunión de la facultad cuando se le ocurrió su idea. “Me senté y me quedé mirando mi sándwich y pensé: esta es exactamente la estructura que necesitamos”, dice Arnold. A partir de ahí, pidió a su grupo de investigación que trabajara en el pan, pero nada funcionó, así que el equipo decidió seguir eliminando ingredientes hasta que finalmente solo quedó la proteína. “Empezamos con un sistema mucho más complejo”, explica Arnold, “y fuimos reduciendo, reduciendo, reduciendo, hasta llegar al núcleo de lo que era. Fueron las proteínas del huevo las que proporcionaron la estructura que necesitábamos”.
Este aerogel se compone casi exclusivamente de proteínas, que se liofilizan y se calientan a 900 grados en un entorno sin oxígeno para formar una estructura de hebras interconectadas de fibras de carbono y capas de grafeno. El material puede eliminar la sal y los microplásticos del agua de mar con una eficacia del 98 y el 99 %, respectivamente.
No solo huevos
“Las proteínas funcionaban incluso cuando se batían o freían”, dice el investigador principal, Sehmus Ozden. En el estudio original se utilizaron huevos normales, pero otras proteínas dieron los mismos resultados. “Los huevos son agradables porque todos los conocemos y son fáciles de conseguir, pero también hay que tener cuidado porque no se quiere competir con el ciclo alimentario”, dice Arnold.
Como las proteínas ordinarias funcionan igual de bien, el material puede producirse fácilmente y a bajo coste en grandes cantidades sin poner en peligro el suministro de huevos. El siguiente paso es perfeccionar el proceso para que el material pueda usarse para purificar el agua a gran escala.
Aumento de la escala
Si tiene éxito, el aerogel podría tener grandes ventajas, ya que es barato, energéticamente eficiente y muy eficaz. “El carbón activado es uno de los materiales más baratos para la purificación del agua. Comparamos nuestros materiales con él y resultaron ser mucho más eficaces”, dice Ozden. También funciona mejor que la ósmosis inversa porque requiere mucha energía y agua. Este nuevo proceso solo emplea la gravedad y no desperdicia agua. No solo elimina la sal, sino también los microplásticos del agua.
Pero la purificación del agua no es la única aplicación posible. El material también puede utilizarse para el almacenamiento de energía y el aislamiento.
Es necesario seguir investigando para usar el aerogel a gran escala, pero entonces se podría disponer de un material nuevo y mucho más barato para todo tipo de aplicaciones.
¿Qué es un aerogel?
El aerogel es uno de los sólidos más ligeros que existen. Se compone de un 95 a un 99,98 % de aire. Muchos aerogeles están hechos de silicio, pero también hay variantes con metales o compuestos de carbono. El aerogel más ligero es más ligero que el aire. El aerogel se emplea ampliamente como aislante.
¿Qué es el grafeno?
El grafeno está formado íntegramente por carbono. Es el material más fino que existe. Solo tiene un átomo de grosor. Por eso los físicos lo llaman un material bidimensional. Es único porque es superfuerte, transparente y estable, pero también megafino. Además, es rígido y flexible a la vez y conduce muy bien. El grafeno se descubrió ya en 1947, pero no fue hasta 2004 cuando los científicos consiguieron extraer una capa de grafeno del grafito. El grafeno se emplea ahora, entre otras cosas, para chips de ordenador, pantallas enrollables y células solares flexibles.