Melik Demirel siempre ha tenido interés en crear materiales que imiten la naturaleza y junto con sus colegas ha fabricado sustancias inspiradas en alas de mariposas y cojinetes de gecko. Pero hace poco, el profesor de ciencias de ingeniería y mecánica y su equipo de la Universidad Estatal de Pensilvania produjeron un termoplástico que imita los dientes del anillo lechón del calamar (SRT, por sus siglas en inglés), proteína compleja extraída de las ventosas de los tentáculos del molusco.
Han producido un “material amigable con el ambiente que posee propiedades mecánicas asombrosas”, explica Demirel. La proteína estructural (como el cabello o las uñas) es semejante a la seda debido a su estructura semicristalina y puede adquirir cualquier geometría sometiéndola a procesos de polimerización que han existido desde hace un siglo o bien, utilizando los nuevos métodos de impresión en 3D.
Sin embargo, la cantidad de proteína SRT que puede obtenerse de los calamares es extremadamente limitada, “aunque capturásemos todos los calamares del mundo”, advierte Demirel. Así que, para producir la sustancia en grandes cantidades, los investigadores han recurrido a una técnica de fermentación bacteriana bastante común: introducir genes de calamar en bacterias E. Coli. “Mientras [la bacteria] replica sus propios genes, produce también esa proteína adicional”, explica.
El nuevo termoplástico posee varias ventajas respecto de los plásticos tradicionales, prosigue. Es resistente y relativamente ligero, y su maleabilidad permite transformarlo en fibras o delgadas capas. Como es una proteína, también es biodegradable y “ajustable”; es decir, es posible modificar las propiedades del gen para adaptar el material a distintas necesidades. Por último, la producción requiere de menos energía y es más amigable con el ambiente que los plásticos tradicionales.
Demirel y su equipo han recibido fondos del Ejército estadounidense para desarrollar nuevos textiles para soldados y han empezado a colaborar con colegas en el ámbito de la medicina, pues piensan producir dispositivos para impresión 3D como brazos prostéticos y otras aplicaciones.
Además, los investigadores están estudiando el potencial del mercado de adhesivos. Dado que trabajan con un material proteico que evolucionó en un ambiente marino, es naturalmente resistente al agua y puede adherirse a superficies incluso mojadas, lo que representa una enorme ventaja, dice Demirel, quien imagina aplicaciones espaciales en un futuro (si bien lejano). Por ejemplo, visualiza su material produciendo equipos en Marte, lo que evitará enviar dispositivos a ese planeta. “Una de las ventajas clave”, asegura, es que “pueden llevar bacterias y reproducirlas en cualquier parte”.
