A través del intercambio de agua con el medio ambiente, las películas quitinosas sensibles a la humedad pueden generar energía mecánica y eléctrica para uso potencial en aplicaciones biomédicas y de ingeniería, según han descubierto científicos de la SUTD (Singapore University of Technology and Design).
Las alas de una mariposa están hechas de quitina, un polímero orgánico que es el componente principal de las conchas de artrópodos como crustáceos y otros insectos. Cuando una mariposa emerge de su capullo en la etapa final de la metamorfosis, desplegará lentamente sus alas en toda su grandeza.
Durante el despliegue, el material quitinoso se deshidrata mientras la sangre bombea a través de las venas de la mariposa, produciendo fuerzas que reorganizan las moléculas del material para proporcionar la fuerza y rigidez únicas necesarias para el vuelo. Esta combinación natural de fuerzas, movimiento del agua y organización molecular es la inspiración detrás de la investigación del Profesor Asociado Javier G. Fernández.
El uso de polímeros quitinosos para generar energía
Junto con otros investigadores de la SUTD, Fernández ha estado explorando el uso de polímeros quitinosos como material sostenible para aplicaciones de ingeniería. En su último estudio, publicado en Advanced Materials Technologies, el equipo de investigación arrojó luz sobre la adaptabilidad y los cambios moleculares de los materiales quitinosos en respuesta a los cambios ambientales.
«Hemos demostrado que incluso después de ser extraídos de fuentes naturales, los polímeros quitinosos conservan su capacidad natural para vincular diferentes fuerzas, organización molecular y contenido de agua para generar movimiento mecánico y producir electricidad sin necesidad de una fuente de alimentación externa o un sistema de control», dijo Fernández, destacando las características únicas que hacen que los polímeros quitinosos sean materiales inteligentes energéticamente eficientes y biocompatibles.
La quitina es el segundo polímero orgánico más abundante en la naturaleza después de la celulosa y forma parte de todos los ecosistemas. Se puede obtener fácilmente y de manera sostenible de múltiples organismos, y el mismo equipo de investigación de SUTD ha demostrado que se puede obtener incluso de los desechos urbanos.
