En pocas palabras
Un grupo de investigadores está explorando cómo usar proteínas, que son parte natural de nuestro cuerpo, para crear materiales más fuertes y baratos. Este avance podría cambiar la forma en que fabricamos cosas cotidianas, ahorrando costos y energía.
Innovación en materiales
Investigaciones recientes buscan utilizar proteínas para desarrollar materiales nuevos y avanzados. Estos materiales podrían ser más fuertes y económicos que los tradicionales, sin necesidad de altas temperaturas o materiales costosos. Este avance podría transformar la manera en que fabricamos los productos que usamos diariamente.
La Agencia de Investigación e Innovación Avanzada (ARIA) está apoyando 11 nuevos proyectos de investigación con un presupuesto de 50 millones de libras esterlinas. El objetivo es desarrollar métodos innovadores para fabricar materiales avanzados utilizando proteínas. Esta iniciativa forma parte del programa «Fabricantes Globales», que busca superar los desafíos tradicionales de la manufactura industrial aprovechando las capacidades de las proteínas para ensamblar materiales a nivel molecular.
Retos ingenieriles y materiales objetivo
Las investigaciones financiadas se centran en abordar tres desafíos ingenieriles clave relacionados con la producción de materiales de alto valor para la industria. Estos desafíos incluyen la fabricación de fibras, membranas y magnetos.
En cuanto a las fibras, los investigadores buscan utilizar proteínas para desarrollar fibras ópticas con cavidades internas, útiles en comunicaciones y cables sensoriales. Estas fibras presentan formas y propiedades que no se pueden lograr con métodos tradicionales.
Respecto a las membranas, los investigadores pretenden desarrollar láminas proteicas sin defectos y reforzadas con metales, para utilizarlas como filtros con porosidad precisa. Estas membranas están destinadas a mejorar la eficiencia en la separación de iones como el litio y el magnesio.
En el caso de los magnetos, se está trabajando en el uso de proteínas como bases nanométricas para desarrollar ejes magnéticos de alto rendimiento sin depender de elementos de tierras raras.
Aplicaciones prácticas y proyectos destacados
Entre los proyectos financiados, destaca «Fábrica de Fibras Básicas», liderado por un equipo escocés que utiliza modelos computacionales y aprendizaje automático para diseñar proteínas que se usan como moldes reutilizables en la fabricación de fibras ópticas. Este proyecto contribuye a reducir los costos de producción de proteínas específicas.
En la Universidad de Edimburgo, Louise Horsfall lidera el proyecto «S-LATTICE», que busca construir estructuras metálicas proteicas bidimensionales para desarrollar membranas con funciones químicas que superen lo existente en la naturaleza.
En la Universidad de Sheffield, Rebecca Boston lidera el proyecto «PROTEUS», que trabaja en el uso de proteínas disponibles en lana de oveja, seda, huevo y leche para desarrollar magnetos de ferrita de cobalto utilizando técnicas de presión en frío en lugar de altas temperaturas.
Conclusión
El objetivo de estas investigaciones es demostrar la capacidad de las proteínas para revolucionar los procesos de manufactura industrial, combinando precisión molecular con producción a gran escala. Esto podría abrir la puerta al uso de proteínas en nuevas aplicaciones industriales, potenciando su capacidad para cambiar campos como la electrónica, la energía y la infraestructura.