Las múltiples posibilidades de uso que abre la investigación y aplicación de la nanocelulosa – sustancia, obtenida a partir de la descomposición de la celulosa en nanoestructuras- se amplían y sorprenden día a día. Su versatilidad se basa en su naturaleza renovable, biocompatible y biodegradable. No solo representa un avance tecnológico, sino también un paso hacia un futuro más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
Neutros en carbono, no tóxicos, sostenibles y reciclables, así son los materiales en base a nanocelulosa. Es versátil, puesto que presenta un gran potencial de aplicación en áreas que van desde el embalaje, los textiles, alimentos, pasando por la medicina y el área farmacológica, y tocando el área de la tecnología.
Esta sustancia, obtenida a partir de la descomposición de la celulosa en nanoestructuras, es un recurso que va camino a constituirse en “clave” para la producción sustentable de bienes y servicios, y en una oportunidad de desarrollo para países donde la actividad forestal aporta fuertemente a la economía nacional.
Su versatilidad se basa en la naturaleza renovable, biocompatible y biodegradable, además de sus propiedades fisicoquímicas. Posee una alta reactividad permitiendo un amplio rango de operatividad. Sus propiedades mecánicas son altas y presenta propiedades “barrera” frente al oxígeno. Entrega la posibilidad de formar redes interconectadas y cuenta con capacidad de modificar el modo en que los materiales se deforman o fluyen en respuesta a fuerzas o tensiones aplicadas y permite la obtención de papel transparente.
La colaboración interdisciplinaria entre científicos, ingenieros y expertos en sostenibilidad es clave para abordar los desafíos actuales y futuros. Financiamientos gubernamentales y privados han respaldado proyectos de investigación que buscan expandir el conocimiento sobre este material. En este artículo haremos un barrido por algunos de los usos que actualmente se le está dando a la nanocelulosa y por sus bondades, teniendo en cuenta que en la medida que la investigación continúa, las posibilidades de ampliar su uso se extienden y, por qué no decirlo, sorprenden.
Embalaje sostenible
Una alternativa biodegradable a los plásticos desechables es la que proporciona la nanocelulosa, ofreciendo una opción sostenible a los materiales de embalaje convencionales. Su biodegradabilidad y resistencia hacen que sea ideal para reemplazar plásticos en envases, contribuyendo así a reducir la contaminación ambiental y aportando a la economía circular.
Permite mejorar la resistencia y la rigidez del embalaje, sin agregar peso a éste, facilitando así el transporte de productos. A su vez, mejora la sostenibilidad en la cadena de suministro ya que la producción de estos embalajes requiere menor cantidad de recursos y energía, en comparación con los materiales tradicionales.
Sus propiedades de permeabilidad al oxígeno y al agua, son especialmente beneficiosas para el resguardo de alimentos y productos sensibles, prolongando su vida útil al protegerlos de factores ambientales adversos.
Textiles de nueva generación
La nanocelulosa se obtiene principalmente de fuentes renovables como la madera, convirtiéndola en una opción ecoamigable. La industria textil, cada vez más consciente del impacto ambiental, está comenzando a adoptar esta tecnología para reducir la dependencia de materiales sintéticos y promover la sostenibilidad.
En la industria textil, la nanocelulosa se utiliza para mejorar la resistencia y flexibilidad de los tejidos. Posee una estructura molecular única, es más fuerte y liviana que el acero por lo que, al ser incorporada a las fibras textiles convencionales, mejora significativamente la durabilidad de los tejidos. Es por ello que se convierte en un componente ideal para la fabricación de telas ligeras y maleables, ofreciendo comodidad sin comprometer la resistencia. Teniendo en cuenta estas excepcionales características, ropa deportiva de alto rendimiento y equipos al aire libre han adoptado esta tecnología, para prendas que permiten una amplia movilidad.
Los textiles tratados con nanocelulosa muestran una mayor resistencia a factores externos como la radiación UV y agentes químicos. Esto no solo prolonga la vida útil de la ropa, sino que también contribuye a la salud de sus usuarios, al proporcionar una mayor protección contra los elementos ambientales.
La investigación constante sobre propiedades de la nanocelulosa promete seguir impulsando la innovación en este sector en constante evolución, con la promesa de allanar el camino hacia un estilo más sostenible y duradero.
Alimentos más naturales
La integración progresiva de la nanocelulosa en la industria alimentaria representa un avance en la calidad y seguridad alimentaria. Las posibilidades de uso van desde su aplicación como recubrimiento comestible a frutas y verduras, para prolongar su vida útil; su uso como espesantes y estabilizantes o como sustitutos de la grasa en productos bajos en calorías.
En el caso de frutas y verduras, actúa como barrera natural contra la humedad y el oxígeno, manteniendo la frescura de los productos y colaborando con la reducción del desperdicio alimentario.
En la fabricación de alimentos procesados, la nanocelulosa se utiliza para mejorar las texturas, estabilidad y propiedades de productos como salsas, aderezos y elaboraciones de panadería. Reduce la cantidad de ingredientes artificiales, aditivos químicos y grasas saturadas, mejorando la calidad de la comida.
Soluciones más efectivas para la salud
La nanocelulosa ha irrumpido en la medicina y la industria farmacológica con un potencial transformador en la búsqueda constante de soluciones más efectivas y seguras en el ámbito de la salud.
Son sus propiedades biodegradables las que hacen atractivo a este compuesto – obtenido de las fibras de celulosa-, como un agente propicio para el desarrollo de membranas y películas para la liberación controlada de fármacos, permitiendo una liberación gradual y sostenida. Esto no solo mejora la eficacia del tratamiento, sino que también reduce los posibles efectos secundarios.
En la investigación farmacológica, la nanocelulosa ha encontrado aplicación en la creación de plataformas de bioensayos para evaluar la eficacia y toxicidad de nuevos compuestos. Estos sistemas facilitan la detección temprana de posibles efectos secundarios, así como también mejoran la eficiencia en el desarrollo de nuevos medicamentos.
Su capacidad de proporcionar andamiaje biocompatible y estructuras tridimensionales, promueven el crecimiento de células y tejidos, facilitando la reparación de órganos y entramados dañados, convirtiendo a la nanocelulosa en una aplicación prometedora en la ingeniería de tejidos.
Su capacidad de acelerar el proceso de curación de heridas, sumado a sus propiedades antibacterianas y capacidad de absorción controlada, permite su utilización en la fabricación de apósitos y vendajes.
Industria tecnológica
En la medida que la investigación y la implementación continúan, es probable que veamos una mayor adopción de la nanocelulosa impulsando el desarrollo de una tecnología más avanzada, eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
En la industria de la tecnología, la nanocelulosa se combina con otros materiales para crear compuestos ligeros, resistentes y flexibles. Recubrimientos transparentes que son resistentes al agua y a los arañazos. Carcasas, pantallas de dispositivos electrónicos, lentes ópticos y de sol, son sólo algunos ejemplos de la aplicación de este revolucionario biomaterial.
La nanocelulosa se está integrando en sensores para monitorear variables medioambientales como la humedad, la temperatura y la contaminación, así como para medir valores metabólicos médicamente relevantes.
Imaginar baterías, que almacenen más energía con menos peso, es posible si se desarrollan en base a nanocelulosa. Investigadores confían en que su capacidad de almacenamiento podrá igualar a las de las células de iones de litio. Además de ser ligeras, flexibles y biodegradables, ofrecen una alternativa sostenible a las baterías convencionales. Actualmente, para producir la misma cantidad de energía, una pila de madera genera hasta 25 veces menos emisiones que la tecnología en base a iones de litio, por lo tanto, aprovechar el poder de la madera es prácticamente un imperativo para seguir avanzando hacia fuentes de energía limpias.
En la medida que la nanocelulosa continúa demostrando su valía en diversas aplicaciones, se espera un crecimiento exponencial de su demanda. Se perfila como un material revolucionario en la era de la innovación y la sostenibilidad industrial. No sólo impulsará el desarrollo de más y nuevas tecnologías y productos, sino que también podría generar oportunidades significativas para países como Chile, que además de contar con un gran potencial de biomasa forestal, tiene la necesidad de aumentar el valor agregado de los productos derivados de la madera.
