Una nueva espuma plástica de alto rendimiento desarrollada a partir de proteínas de suero puede soportar el calor extremo mejor que muchos termoplásticos comunes hechos de petróleo.
Un equipo de investigación de Suecia informa que el material, que puede utilizarse, por ejemplo, en catalizadores para automóviles, filtros de combustible o espuma de embalaje, en realidad mejora su rendimiento mecánico después de días de exposición a altas temperaturas.
En un informe en Advanced Sustainable Systems, los investigadores del KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo dicen que la investigación abre la puerta al uso de materiales de espuma a base de proteínas en entornos potencialmente difíciles, como la filtración, el aislamiento térmico y la absorción de fluidos.
Los componentes básicos del material son las nanofibrillas de proteínas, o PNF, que se autoensamblan a partir de proteínas de suero hidrolizadas, un producto del procesamiento del queso, en condiciones específicas de temperatura y pH.
En las pruebas, las espumas mejoraron con el envejecimiento. Después de un mes de exposición a una temperatura de 150 ° C, el material se volvió más rígido, más resistente y más fuerte, dice en un comunicado el coautor del estudio, Mikael Hedenqvist, profesor de la División de Materiales Poliméricos de KTH.
“Este material solo se vuelve más fuerte con el tiempo”, dice. “Si comparamos con los materiales de espuma comerciales a base de petróleo hechos de polietileno y poliestireno, se derriten instantáneamente y se descomponen en las mismas condiciones duras”.
Las proteínas suelen ser solubles en agua, lo que plantea un desafío al desarrollar materiales a base de proteínas. A pesar de esto, el material demostró ser resistente al agua después del proceso de envejecimiento, que polimerizó la proteína, creando nuevos enlaces covalentes que estabilizaron las espumas. La espuma también resistió sustancias aún más agresivas, como tensioactivos y agentes reductores, que normalmente descomponen o disuelven las proteínas. La reticulación también hizo que la espuma no se viera afectada por el combustible diesel o el aceite caliente.
El material también mostró una mejor resistencia al fuego que el poliuretano termoestable de uso común. “Este material biodegradable y sostenible puede ser una opción viable para su uso en entornos agresivos donde la resistencia al fuego es importante”, dice Hedenqvist.
Las aplicaciones potenciales incluyen proporcionar soporte para metales catalíticos que operan a temperaturas más altas, como catalizadores de platino para automóviles. Es posible que el material también funcione como filtro de combustible.
Otras posibilidades son utilizarlo como espuma de embalaje y en aplicaciones de aislamiento acústico y térmico donde pueden producirse temperaturas más altas y donde existe el riesgo de un entorno agresivo.
Fuente:
Vazquez, A. (2021, 22 junio). Plástico de una proteína láctea supera en resistencia al de petróleo. Recuperado 22 de junio de 2021, de https://invdes.com.mx/ciencia-ms/plastico-de-una-proteina-lactea-supera-en-resistencia-al-de-petroleo/