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| Científicos de Rutgers han diseñado una novedosa forma de poli(diciclopentadieno), un plástico difícil de descomponer, ampliamente utilizado en componentes industriales y automotrices, que puede comenzar a desintegrarse por sí solo en cuestión de días a temperatura ambiente. El espécimen original aparece a la izquierda, y su contraparte visiblemente degradada tras 18 horas de exposición al aire se muestra a la derecha. Crédito: Gu Lab/Universidad de Rutgers. |
Un paseo cualquiera por el parque estatal Bear Mountain terminó cambiando el rumbo del trabajo del químico Yuwei Gu, de la Universidad Rutgers. Todo ocurrió cuando se topó con algo que no debería estar allí: botellas plásticas tiradas entre los árboles y flotando en el lago. El contraste entre el paisaje prácticamente intacto y esos residuos le provocó una inquietud inmediata, una que poco después se convertiría en la base de su avance científico.
Mientras observaba el lugar, surgió una pregunta que parecía sencilla, pero que nadie había logrado resolver a fondo: si la naturaleza fabrica polímeros como el ADN, el ARN o la celulosa, ¿por qué estos materiales sí se degradan y los plásticos hechos por humanos no? Para lectores sin formación científica: un polímero es una cadena larga de moléculas repetidas, como las cuentas de un collar. Los naturales se deshacen con el tiempo; los sintéticos, casi nunca.
Gu recordó que los polímeros biológicos llevan incorporados pequeños grupos químicos que actúan como “interruptores” internos. Están colocados en puntos estratégicos y facilitan que los enlaces se rompan cuando llega el momento. Los plásticos comunes carecen de esos ayudantes, y esa ausencia parecía ser la pieza perdida. “La diferencia tiene que estar en la química”, pensó en aquel instante.
Esa idea dio paso a otra aún más audaz: ¿y si simplemente copiamos la estrategia de la naturaleza? ¿Sería posible fabricar plásticos que se comporten igual, fuertes mientras se usan, pero capaces de descomponerse de manera controlada sin necesidad de altas temperaturas o sustancias agresivas? Su equipo se lanzó a probarlo.
El resultado fue sorprendente. Lograron crear materiales plásticos que se mantienen estables durante su vida útil, pero que se degradan cuando se exponen a desencadenantes tan comunes como la luz ultravioleta o ciertos iones metálicos. La investigación fue publicada en Nature Chemistry.
Gu explicó que uno de los retos más grandes era controlar la velocidad de descomposición. La clave estuvo en acomodar los componentes químicos de forma que respondieran únicamente cuando fueran activados. Para entenderlo, basta pensarlo como un doblez hecho en una hoja de papel: el papel sigue íntegro, pero si se ejerce presión sobre esa línea, se rompe sin esfuerzo.
El equipo descubrió que la orientación exacta de esos grupos vecinos cambia drásticamente lo rápido que el material se deshace. Con unos ajustes, el mismo plástico puede durar días, meses o años según el uso previsto. Así, un envase de comida podría desaparecer en poco tiempo, mientras que piezas destinadas a autos se mantendrían firmes durante años.
Las pruebas iniciales muestran que el líquido resultante del proceso de degradación no es tóxico, aunque aún falta avanzar en los estudios para evaluarlo a fondo. Además, la tecnología abre puertas que van más allá de los plásticos desechables: cápsulas médicas que liberan medicamentos en el momento preciso, recubrimientos temporales que se eliminan solos o materiales programables para distintas funciones.
El equipo ya trabaja en verificar la seguridad, mejorar la compatibilidad con procesos industriales y encontrar maneras de aplicar esta estrategia a gran escala. Para Gu, todo sigue teniendo un aire extraño al recordar el origen de la idea. Una caminata, un momento de incomodidad y una reflexión sencilla llevaron a un hallazgo que podría redefinir el futuro de los materiales.
“Solo pensé en replicar la estructura que usa la naturaleza para lograr el mismo resultado”, comentó. “Ver que realmente funciona ha sido extraordinario”.
Fuentes, créditos y referencias:
onformational preorganization of neighbouring groups modulates and expedites polymer self-deconstruction, Nature Chemistry (2025). DOI: 10.1038/s41557-025-02007-3
