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Textiles de Queratina Reprogramables

29 octubre, 2020 Agrobioteg

Textiles de queratina reprogramables: fibras hechas con residuos de lana que revolucionarán la industria de la moda.

La industria textil es, después de la industria del petróleo, la segunda industria más contaminante del medio ambiente y, sobre todo, de la que no se tiene tanta conciencia. El sector textil y confecciones es un negocio complejo ya que involucra largas y variadas cadenas de suministro de producción, materias primas, fabricación de textiles, diseño de prendas de vestir, envío, ventas, uso y finalmente, la disposición final de la prenda. La industria textil tiene como principales impactos ambientales el alto consumo del recurso agua y las aguas residuales con alta carga contaminante que se generan en los diversos procesos.

Aunado a lo anterior, los desechos sólidos constituyen otro problema importante, la Fundación Ellen MacArthur, en el marco de la Iniciativa de Fibras Circulares, presentó el ciclo de vida de la industria textil y sus principales impactos negativos. El sistema de textiles opera de forma lineal, indica el informe “Una nueva Economía Textil: Rediseñar la moda del futuro”. Grandes cantidades de energía fósil y materia prima virgen se extraen para producir prendas que a menudo se usan solo por poco tiempo, y luego los materiales se envían principalmente a vertederos o se incineran.

La industria textil utiliza el 97% de sus materias primas de fuentes vírgenes y sólo el 2% de fuentes de reciclaje y de las 53 millones de toneladas de fibra producida para la industria, el 12% se desperdicia durante la producción de las prendas. Se pierden más de 500 mil millones de dólares cada año debido a la falta de reciclaje en esta industria. Además, se liberan más de 1.200 millones de toneladas anuales de emisiones de carbono por esta mala gestión, que supera las emisiones de los vuelos internacionales y marítimos combinados.

A efecto de lo anterior, investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson, han desarrollado un material biocompatible que puede imprimirse en 3D en cualquier forma y preprogramarse con memoria de forma reversible. El material está elaborado con queratina, una proteína fibrosa que se encuentra en el cabello, las uñas y las conchas. Los investigadores extrajeron la queratina de los restos de lana utilizada en la fabricación de textiles.

Una sola cadena de queratina está dispuesta en una estructura similar a un resorte conocida como alfa-hélice. Dos de estas cadenas se retuercen juntas para formar una estructura conocida como bobina enrollada. Muchas de estas bobinas enrolladas se ensamblan en protofilamentos y, finalmente, en fibras grandes.

Cuando una fibra se estira o se expone a un estímulo particular, las estructuras similares a resortes se desenrollan y los enlaces se realinean para formar láminas beta estables. La fibra permanece en esa posición hasta que se activa para volver a enrollarse en su forma original. Para demostrar este proceso, los investigadores imprimieron en 3D láminas de queratina en una variedad de formas. Programaron la forma permanente del material, la forma a la que siempre volverá cuando se active, utilizando una solución de peróxido de hidrógeno y fosfato monosódico.

Por ejemplo, una hoja de queratina se dobló en una compleja estrella de origami como forma permanente. Una vez que se estableció la memoria, los investigadores sumergieron la estrella en agua, donde se desplegó y se volvió maleable. A partir de ahí, enrollaron la hoja en un tubo apretado. Una vez seca, la hoja se bloqueó como un tubo completamente estable y funcional. Para revertir el proceso, volvieron a poner el tubo en agua, donde se desenrolló y se volvió a doblar en una estrella de origami.

La investigación podría ayudar al esfuerzo más amplio de reducir el desperdicio en la industria de la moda, uno de los mayores contaminadores del planeta. Los diseñadores como Stella McCarthy ya están reinventando la forma en que la industria utiliza los materiales, incluida la lana. ¿Y si otros materiales, especialmente los textiles, tuvieran este tipo de memoria de forma? Imagina una camiseta con rejillas de ventilación que se abren cuando se exponen a la humedad y se cierran cuando están secas, o ropa de talla única que se estira o encoge según las medidas de una persona.

¿Te gustaría revolucionar una industria como lo están haciendo estos investigadores? Si tienes un proyecto o idea que te gustaría impulsar y hacerlo realidad, contáctanos, en Agrobioteg te ayudaremos a llevar tus proyectos al siguiente nivel.  


 Fuentes.

 

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