Científicos del Laboratorio de Nanotecnología de los Textiles y del Laboratorio de Química, de la Universidad de Cornell, Nueva York, han creado una fibra capaz de absorber contaminantes orgánicos del medio ambiente presentes en el agua o en el aire.

Se trata de un material al que se le incorporó un polímero de ciclodextrina, una molécula producida por la degradación bacteriana de la celulosa. Sus propiedades son semejantes a las del carbón activado –comúnmente empleado en ámbitos domésticos o industriales para purificar el agua e, incluso, para absorber las toxinas del cuerpo tras su consumo humano– pero su poder de acción es exponencialmente más rápido y eficaz.

La ciclodextrina fue sintetizada por el grupo de estudio de William R. Dichtel, quien hasta hace unos meses era profesor del Laboratorio de Química de dicha universidad –actualmente labora para la Universidad de Northwestern, Chicago–. Su novedoso hallazgo, publicado en la revista Nature en enero de este año,  generó gran expectativa por las potencialidades de su uso, lo que lo motivó a crear una compañía para producirlo masivamente.

Sin embargo, el proyecto no paró ahí y ese descubrimiento motivó a los investigadores del Laboratorio de Nanotecnología de los Textiles de Cornell a trabajar en la introducción de este polímero en telas de algodón. “Lo que hicimos fue modificarlo al involucrar fibras de algodón en la reacción de polimerización”, explica el químico colombiano Diego Alzate Sánchez, quien estuvo a cargo de ese proceso, durante casi un año, bajo la dirección su coterráneo Juan Hinestroza. “Esto abre un nuevo horizonte para múltiples proyectos, pues las telas tienen algo que la ciclodextrina por sí sola no tiene: el beneficio de manipulación”, agrega.

Con el material en mano, él y sus colegas se dieron a la tarea de compararlo con otros textiles comerciales de propiedades similares: una cortina de Arm and Hammer, una camiseta de Dickies y un pantie de Charcoal House, tres productos capaces de remover los malos olores del ambiente o del cuerpo, según sea el caso.

Los resultados de las pruebas –publicados en la revista Chemistry of Materials– demostraron la alta eficacia de la tela, que funciona como una red a escala nanométrica en cuyos huecos quedan capturadas las moléculas de las sustancias contaminantes, siempre y cuando su tamaño calse con los orificios de la tela, pues si son muy grandes no caben y si son muy pequeños pasan de largo.

El mismo principio opera en el caso de los carbones activados, que son como unas esponjas capaces de retener agentes nocivos de carácter orgánico, como los derivados de la industria farmacéutica o la agricultura.

No obstante, para crearlos y reutilizarlos, estos carbones activados deben ser calentados a altísimas temperaturas.  En contraste, la ciclodextrina no requiere de ninguna combustión y proviene de fuentes naturales, por lo que es más amigable con el medio ambiente. Además, las sustancias que el polímero captura son retenidas dentro de la molécula o liberadas dentro de solventes alcoholes –como metanol o etanol– para ser luego ser degradadas y reprocesadas sin generar efectos secundarios en la naturaleza. Y hay una ventaja adicional: su velocidad de acción. Mientras el carbón puede demorar días absorbiendo, este novedoso material lo hace en segundos.

Las fibras están en todas partes: desde ropa hasta cepillos de dientes, pasando por vendas médicas, y eso hace que las aplicaciones de este polímero sean múltiples, como en máscaras o tapabocas. De hecho, uno de los usos adicionales en los que se está trabajando es en introducir, además de ciclodextrina, agentes antimicrobianos en telas con la capacidad de matar bacterias.  

Fuente: scientificamerican.com / Amira Abultaif Kadamani