Material de seda sostenible para aplicaciones biomédicas, ópticas y alimentarias

Las propiedades únicas y versátiles de la seda presentan muchas posibilidades para las tecnologías futuras

06.01.2022 - Estados Unidos

Aunque la seda es más conocida como componente de la ropa y los tejidos, el material tiene múltiples usos, que abarcan desde la biomedicina hasta las ciencias medioambientales. En Applied Physics Reviews, de AIP Publishing, investigadores de la Universidad de Tufts analizan las propiedades de la seda y sus aplicaciones recientes y futuras.

Giulia Guidetti et al.

La seda se utiliza en nanopatrones, dispositivos electrónicos, sostenibilidad alimentaria, sensores portátiles, detección de contaminación bacteriana y fabricación aditiva.

La seda es un importante biomaterial, porque no genera una respuesta inmunitaria en los humanos y favorece el crecimiento de las células. Se ha utilizado en la administración de fármacos y, dado que el material es flexible y tiene propiedades tecnológicas favorables, es ideal para sensores de control de la salud vestibles e implantables.

Al ser un material ópticamente transparente y fácilmente manipulable a escala nanométrica y microscópica, la seda también es útil en óptica y electrónica. Se utiliza para desarrollar óptica difractiva, cristales fotónicos y guías de ondas, entre otros dispositivos.

Más recientemente, la seda ha pasado a la vanguardia de la investigación sobre la sostenibilidad. Este material se fabrica en la naturaleza y puede reprocesarse a partir de ropa y otros tejidos reciclados o desechados. El uso de revestimientos de seda también puede reducir el desperdicio de alimentos, que es un componente importante de la huella de carbono mundial.

"Seguimos mejorando la integración entre las distintas disciplinas", afirma la autora Giulia Guidetti. "Por ejemplo, podemos utilizar la seda como dispositivo biomédico para la administración de fármacos, pero también incluir una respuesta óptica en ese mismo dispositivo. Este mismo proceso podría utilizarse algún día en la cadena alimentaria. Imagínese tener un recubrimiento que conserve los alimentos pero que también le indique cuándo se han estropeado".

La seda es versátil y a menudo superior a los materiales más tradicionales, porque puede modificarse químicamente con facilidad y ajustarse a determinadas propiedades o ensamblarse en una forma específica en función de su uso final. Sin embargo, controlar y optimizar estos aspectos depende de la comprensión del origen del material.

El ensamblaje ascendente de la seda por parte de los gusanos de seda se ha estudiado durante mucho tiempo, pero aún falta una imagen completa de su construcción. El equipo destacó la importancia de entender estos procesos, porque podría permitirles fabricar el material de forma más eficaz y con mayor control sobre la función final.

"Un gran reto es que la naturaleza es muy buena para hacer cosas, como fabricar seda, pero cubre un enorme espacio de parámetros dimensionales", dijo el autor Fiorenzo Omenetto. "Para la tecnología, queremos hacer algo con repetibilidad, lo que requiere poder controlar un proceso que tiene una variabilidad inherente y que se ha perfeccionado durante miles de años".

Los científicos esperan que en el futuro más materiales y dispositivos utilicen la seda, posiblemente como componente integral en sensores para obtener datos emergentes sobre los seres humanos y el medio ambiente.

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