Si te pregunto lo que es la espuma de poliestireno expandido puede que no sepas de lo que te hablo, pero todo cambia si te digo porexpán. Nos hemos hartado de ver este material protegiendo productos en cajas, y formando parte de vehículos ultraligeros como drones. Es ligero, es barato de producir y puede moldearse para que adopte cualquier forma.

Pero el porexpan tiene el problema de no ser biodegradable, y reciclarlo resulta caro y difícil. Así que la universidad alemana de Georg han trabajado en una alternativa: hacerlo a base de palomitas. Sí, palomitas de maíz, de las que nos comemos mientras vemos series y películas.

Más aislante, más reusable y hasta convertible en biogas

Sí, esto que ves son palomitas comprimidas en un molde con la ayuda de un aglutinante.

El proceso para fabricar este porexpán de palomitas no tiene demasiada complicación. Partimos del maíz cortado por una máquina en tiras finas, y luego usamos vapor a alta temperatura para que explote como cuando lo colocamos en el microondas.

Una vez tenemos esos trozos de palomitas hechos, éstos se mezclan con una sustancia proveniente de plantas que los aglutina y finalmente se presurizan con un molde. Dejas que la mezcla se endurezca, retiras el molde y ya tienes un porexpán completamente biodegradable.

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Y no sólo eso: este bio-porexpán absorbe mejor el calor, no se inflama y se puede reutilizar sin demasiados problemas. Y cuando su vida útil llega a su fin puede convertirse en biogas o en alimento para animales. De momento la compañía Bahl ya ha licenciado el producto y lo venderá como protector en cajas o hasta para aislante en edificios.

Quien sabe. Quizás en el futuro podremos hacer el unboxing de un televisor y al mismo tiempo tomarnos su embalaje protector como aperitivo.

En un tubo tienen algas marinas y en otro una delgada pieza de un material transparente que a primera vista parece indistinguible del plástico. Es el set de trabajo de Sway, una empresa de Silicon Valley que recientemente ha recibido 2,5 millones de dólares de financiación para proseguir con su trabajo. Esta startup se dedica a transformar las abundantes algas marinas que encontramos en el mar en un material similar al plástico que puede servir para sustituir bolsas y embalajes de un solo uso.

El plástico se fabrica con combustibles fósiles, pero Sway está demostrando que su plástico fabricado a base de algas marina puede ser igualmente útil para varios de los usos que se le dan hoy en día.

Reemplazando el plástico por un equivalente a base de algas marinas

Millones de toneladas de plástico se acaban echando al mar y un gran porcentaje de estos plásticos son de un solo uso. Desde 2021, en España está prohibido el uso de cubiertos y plásticos de un solo uso y a partir de 2023 no se podrán distribuir envases de plástico de un solo uso de forma gratuita. En sustitución hay varias alternativas, como por ejemplo los cubiertos de papel. Sin embargo, su elasticidad y resistencia no son parecidas al plástico. Aquí es donde entra Sway, con la fabricación de un material que sí replica gran parte de las propiedades del plástico.

Su uso está pensado para envases delgados como bolsas de polietileno o envoltorios. La compañía ha demostrado que es capaz de simular estas finas capas de plástico, sea en transparente o con distintos colores.

Julia Marsh, ex-diseñadora de paquetería y cofundadora de Sway, explica que con la ronda de inversión pretenden ampliar sus pruebas piloto. También explican que este material es biodegradable y tiene un tiempo de vida limitado.

El producto tiene una vida útil de 12 meses y una vez completado este tiempo, el material de Sway desaparece entre las cuatro y seis semanas posteriores, apuntan desde la compañía. Al estar enfocados en productos de un solo uso, consideran que es tiempo suficiente como para poder realizar su función.

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Otro de los argumentos es el ecológico, pues según describe la compañía, las algas marinas son capaces de retener hasta 20 veces más carbono que los árboles, sin necesidad de requerir agua dulce ni plantarse.

Para conseguir las algas marinas, desde Sway explican que "trabajamos exclusivamente con granjas oceánicas. No estamos hablando de la recolección silvestre o la eliminación de material que simplemente crece naturalmente en el océano".

La compañía todavía está optimizando su formulación pero aseguran que su material ya es más fuerte que el polietileno normal de baja densidad que habitualmente se utiliza en las bolsas de supermercado.

A partir de 2022, Sway espera conseguir hasta 300.000 minoristas con los que ofrecer sus bolsas basadas en algas marinas. Para ello cuentan con la ayuda de la Compost Manufacturing Alliance. que conectará a la startup con la industria e intentará asegurar que estas bolsas hechas de algas cumplen los requisitos necesarios para su utilización.

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Los ganaderos de california están empezando a ganar más dinero vendiendo el estiércol de sus vacas que la leche, según ha informado el medio local The Fresno Bee. Al parecer, los excrementos de las reses se habrían revalorizado en los últimos años después de que varias compañías energéticas lo utilicen para conseguir biogás del metano que desprenden y, sobre todo, a un plan de ayudas del Estado de California conocido Cap-and-Trade Program, que incentiva económicamente el uso de energías limpias para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

El citado programa, que lleva en vigor desde 2011, y otras ayudas estatales para proteger el medioambiente han atraído a California a empresas energéticas interesadas en conseguir biogás a partir del estiércol, pues lo han convertido en un negocio muy rentable gracias a las subvenciones. Al principio, esas compañías compraban los excrementos y se encargaban de procesarlos, pero desde hace unos años los granjeros han descubierto que si ellos mismos construyen las instalaciones para tratarlos pueden multiplicar por seis sus ganancias.

De hecho, The Fresno Bee señala que por la venta del estiércol a las energéticas un ganadero puede conseguir alrededor de 100 dólares al año por vaca, mientras que si procesa él mismo el estiércol para obtener biogás puede llegar a ganar 600 dólares al año por res.

Un problema medioambiental

Tanto las empresas energéticas como ahora las granjas usan la digestión anaeróbica para obtener metano, dióxido de carbono y otros biogases. Para este proceso es necesario disponer de grandes “lagunas” de estiercol, que se cubren con una lona para que, en el proceso de descomposición, emanen los gases que se van canalizando hacia los depósitos donde quedan almacenados.

El problema es que estos sistemas de digestión anaeróbica perjudican tanto la calidad del aire como del agua, y el aumento del número y la concentración de cabezas de ganado como consecuencia de los beneficios cada vez mayores que dan a los ganaderos deteriora el ecosistema.

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En consecuencia, la contaminación está aumentando en las zonas donde se ubican estas granjas, en especial en el área del Valle de San Joaquín, y la regulación creada para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, paradójicamente, está contribuyendo a perjudicar el medioambiente.

Un marcapasos inalámbrico y biodegradable para quienes necesiten ayuda temporal para corregir problemas del corazón. Es el nuevo trabajo de científicos de la Universidad de Northwestern Illinois, quienes han construido el primer marcapasos de este estilo. En 1958 se implantó el primero y en 2013 se creó un marcapasos que no necesitaba intervención quirúrgica.

Ahora llega otro paso más con un marcapasos que no requiere operatorio y está pensado para ser utilizado de forma temporal, disolviéndose en el propio cuerpo en unas semanas. Una solución práctica y con un coste alrededor de los 80 euros.

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Un marcapasos sin batería ya probado con éxito en animales

Imagen: Nature

Hoy en día ya existen marcapasos para periodos cortos, pero los expertos apuntan que hay problemas. Con cables que pueden representar riesgos de infección o con sistemas de control que pueden llegar a dañar el tejido de nuestro cuerpo. El trabajo de estos científicos propone un marcapasos sin batería, alimentado de forma inalámbrica. Un marcapasos sin batería, flexible y que pesa menos de medio gramo.

Construido mediante magnesio, tugnsteno, silicio y un polímero PLGA, se trata de materiales compatibles con el cuerpo que mediante reacciones químicas se disuelven. Para alimentarse, un dispositivo externo envía ondas de radio al receptor del marcapasos. Unas ondas que son aprovechadas para obtener la electricidad necesaria para regular el latido.

Por el momento, el marcapasos sin batería ha sido probado con éxito en pequeños mamíferos como roedores y conejos, así como en perros y órganos humanos individuales de donantes. Fueron las pruebas con perros las que permitieron, según explica el equipo de investigadores, confirman que el dispositivo podía obtener la energía suficiente para funcionar en humanos.

El tiempo de degradación es de unas semanas. El marcapasos pudo funcionar durante cuatro días y posteriormente disolverse para desaparecer de los escáneres. Sin embargo, estos días de uso y disolución son solo un ejemplo. Según explica el equipo, modificando el grosor del marcapasos podrían variar el tiempo que es capaz de funcionar.

La creación de este marcapasos ha sido publicada en la revista Nature Biotechnology. "A veces, los pacientes solo necesitan marcapasos temporalmente, tal vez después de una cirugía a corazón abierto, un ataque cardíaco o una sobredosis de drogas", explica el Dr. Rishi Arora, cardiólogo que ha liderado el estudio.

"La electrónica transitoria abre un capítulo completamente nuevo en la medicina y la investigación biomédica", explica Igor Efimov de la Universidad George Washigton, que también ha codirigido el estudio. "Los materiales bioabsorbibles son la base de esta tecnología y permiten crear una gran cantidad de dispositivos transitorios para monitorizar la progresión de enfermedades y terapias, administrar terapias eléctricas, farmacológicas, celulares, reprogramación de genes y más".

Vía | Physics World

Los plásticos han pasado de ser uno de los mayores aliados del ser humano a ser uno de sus mayores enemigos. Esto se debe a lo perjudiciales que pueden ser para la naturaleza, así como la limitada disponibilidad de recursos para fabricarlo. En consecuencia, es común ver cómo se plantean alternativas al plástico, como este creado con madera y totalmente biodegradable.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale ha creado un plástico totalmente biodegradable que obtienen a partir de polvo de madera. Utilizando un disolvente biodegrdable para reducirlo a una suspensión de polímeros orgánicos y celulosa entrelazada con hidrógeno a nanoescala. El resultado es un bioplástico lo suficientemente bueno como para competir con los plásticos convencionales.

Entre los experimentos a los que se sometió el bioplástico destacaba el enterrarlo bajo tierra durante un tiempo para ver cómo evoluciona. Mientras que un plástico convencional requiere de miles de años para degradarse, el bioplástico creado por los investigadores acabó fracturado en dos semanas y a los tres mess ya se había degradado por completo.

El material, según dicen, también es bueno a la hora de ofrecer resistencia y por lo tanto ser útil como envase. Tiene buenas propiedades mecánicas para contener líquidos y resistir la luz ultravioleta, dos temas esenciales a la hora de reemplazar el plástico tradicional utilizado en envases.

Según el equipo de investigadores, el bioplástico podría ser utilizado para todo tipo de usos, desde la creación de bolsas o envases hasta en la construcción de edificios o vehículos. Eso sí, de momento es sólo una prueba y falta ver cómo de efectivo es construirlo en masa. El estudio sobre la viabilidad del proyecto de momento ha sido publicado en Nature.

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Acabar con el plástico

A lo largo de estos últimos años han surgido diferentes alternativas al plástico tradicional o por lo menos reducir su uso. Donde más se está probando es con nuevos envases, como la botella esférica y comestible o la botella de papel de Coca-Cola. Desde la biología también se está probando con enzimas que aceleren el proceso de reciclaje.

Por otra parte, diferentes organizaciones y administraciones gubernamentales están prohibiendo cada vez más el uso de plásticos. La Unión Europea y China por ejemplo buscan acabar con los plásticos desechables. Otros mientras limpian los océanos de todo lo que vertimos en ellos.

Vía | University of Yale

La idea de hacer realidad lo que a su manera planteó la película 'El chip prodigioso' está estableciendo cierta carrera por crear nanobots y biobots con la idea de que puedan circular por nuestro cuerpo y realizar ciertas tareas de exploración o incluso terapéuticas, como despejar una arteria colapsada. Es la idea también de la aplicación del espray magnético que han desarrollado unos investigadores de la Universidad de Hong Kong, que ha permitido crear "milirrobots" (al ser de una escala algo mayor que los que comentábamos).

Se trata de una especie de imán líquido que se usa para cubrir una superficie, especialmente fina y pequeña, de modo que gracias a esto pueda controlarse y moverse de una manera determinada. Es un proyecto aún en marcha, pero el equipo ha mostrado los primeros resultados y vemos estos milirrobots deslizarse, saltar e incluso desplazarse como una oruga.

Como imanes "vivos" para explorar organismos

El equipo de investigadores ha creado este espray combinando varios materiales magnéticos con la idea de que cualquier superficie rociada con el mismo pueda ser manipulada remotamente. El cometido de estas estructuras ya lo anuncia el título del propio estudio, publicado en Sciencemag: milirrobots para aplicaciones biométicas.

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Lo han llamado M-spray y está compuesto de partículas de acero, gluten y alcohol de polivinilo. Según explican en su trabajo, el espray se adhiere bien a cualquier material con una superficie "suave y texturizada", y lo vemos también en el vídeo que han publicado.

Han probado el M-spray en pequeños objetos hechos de plástico o algodón, siendo hilos, pequeños tubos o films finos. El grosor del recubrimiento que queda con el espray es de 0,25 milímetros, de modo que según los investigadores permite que no se deforme la estructura del objeto a recubrir.

El campo magnético que adquieren los objetos permite el control a distancia y como vemos en el vídeo, los milirrobots se desplazan de varias maneras (según el diseño y el manejo). De hecho, según explican el modo de locomoción puede "reprogramarse" moldeando el objeto al aplicar de nuevo el M-spray, de manera que se modifica la reacción al campo magnético.

La "reprogramación" del movimiento de un milirrobot de tipo oruga. Imagen: City University of Hong Kong

Aún es pronto para plantearnos ver esto dentro de un organismo humano, pero la idea resulta interesante al tratarse de una sustancia biocompatible y ya se ha probado en conejos. Según el doctor Shen Yajing, jefe del proyecto de investigación, el revestimiento se va deshaciendo poco a poco y "puede ser absorbido o excretado por el cuerpo humano".

Su idea es que sirva para crear pequeños robots que puedan ser un asistente remoto para navegar a través de estructuras biológicas como los intestinos o incluso los vasos sanguíneos, aunque habría que perfeccionar bastante la técnica de "reprogramación" del movimiento de cara a evitar lesiones (especialmente si la forma final de la estructura imantada tiene esquinas o algún borde más afilado). Como decíamos, de momento lo han probado ya in vivo administrando cápsulas recubiertas que desplazaron a través del estómago de los conejos, deshaciéndose finalmente con ayuda del ambiente ácido del órgano.

Imagen | City University of Hong Kong

Investigadores de la Universidad de Missouri han creado un wearable biométrico utilizando simplemente lápiz y papel. Tenemos un tatuaje electrónico que puede ser utilizado para monitorizar condiciones físicas tales como la temperatura del cuerpo, el nivel de glucosa o el pH de la piel.

Para conseguirlo, los investigadores se han basado en las propiedades eléctricas del grafito. El núcleo de algunos lápices está compuesto por más del 90% de grafito y permite conducir una gran cantidad de energía cuando se utilizan para escribir sobre el papel. En concreto, los investigadores encontraron que aquellos lápices con un porcentaje del 93% eran ideales para aprovechar el grafito como sensor electrodo.

Las ventajas de la electrónica biodegradable

Fuente: PNAS

El lápiz se utiliza para dibujar patrones de grafito que sirven como trazas conductoras y electrodos de detección. Por otro lado, se utiliza un papel de oficina normal para funcionar como sustrato de soporte flexible.

Según describen los creadores en su artículo 'Electrónica de papel y lápiz sobre piel' publicado en PNAS ('Proceedings of the National Academy of Sciences'), a partir de esta combinación, el dispositivo biométrico puede realizar una monitorización en tiempo real de toda una serie de señales biofísicas y bioquímicas del cuerpo. Esto incluye desde frecuencias cardíacas, frecuencias respiratorias y pH del sudor, ácido úrico y glucosa, temperatura de la piel, electrocardiogramas, electromiogramas o ritmos alfa, beta y theta.

Aquí puedes ver el vídeo completo de demostración.

Los beneficios de esta investigación son varios. Por un lado está el coste económico, ya que los materiales son muy baratos y de fácil acceso. En este tipo de electrónica, todo se basa en el grafito y en el papel, sin necesidad de optar por componentes plásticos para su elaboración. Por otro lado, este tipo de dispositivos puede descomponerse en una semana al estar basados en papel.

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Zheng Yan, Yadong Xu, Ganggang Zhao y el resto de investigadores de la Universidad de Missouri explican algunos de los usos de este dispositivo. "Por ejemplo, si una persona tiene un problema de sueño, podríamos dibujar un dispositivo biomédico que podría ayudar a controlar los niveles de sueño de esa persona". Otro ejemplo; "en el aula, un maestro podría involucrar a los estudiantes incorporando la creación de un dispositivo portátil usando lápices y papel en un plan de lección".

Por el momento, los investigadores han presentado sus resultados y están explorando otras configuraciones basadas en lápiz y papel. A la electrónica biodegradable todavía le quedan años para su comercialización, pero presenta múltiples ventajas tal y como han mostrado en este proyecto.

Más información | Universidad de Missouri

Un equipo de investigadores de la Universidad Virginia Tech han descubierto un sistema que permite almacenar en una "biobatería" de azúcar 10 veces más energía que las tradicionales baterías de Ión-Litio que encontramos en los smartphones convencionales.

Estos científicos afirman que el resultado de sus estudios podría tener aplicaciones prácticas en tres años, y que la recarga de estas baterías sería tan sencilla como añadir algo más de azúcar a las baterías.

Estas baterías basadas en azúcar podrían sustituir a las baterías recargables y desechables tradicionales, y permitirían que dispusiéramos de elementos más baratos, "rellenables" (que no recargables), biodegradables y más respetuosas con el medio ambiente.

El funcionamiento de estas baterías se basa en el uso del almidón, que se descompone en una sustancia llamada maltodextrina por la acción de 13 enzimas, y que a su vez luego se descompone en 13 encimas. Ese proceso libera cantidades significativas de electrones, que a su vez generan una corriente que puede usarse para alimentar dispositivos electrónicos.

Vía | The Guardian

La gestión de residuos de los dispositivos electrónicos y el que estos sean lo más energéticamente eficientes posible son algunos de los temas que más nos preocupan en Xataka. Teniendo en cuenta la cantidad de productos que se adquieren y el ritmo al que estos son sustituidos y rechazados, la cantidad de residuos que se genera es impresionantemente grande.

Por eso, un correcto reciclaje es la mejor opción, aunque el que los dispositivos sean biodegradables y se puedan eliminar fácilmente sin afectar al medio ambiente también es un punto a favor suyo. El disco USB de Hoshino, fabricado a partir de maíz es un buen ejemplo de ello.

Similar al portátil con carcasa de maíz de Fujitsu, en el caso del disco USB parece que no solo el exterior es biodegradable, sino también la parte interna, aunque me extraña bastante esta posibilidad, ya que los chips y circuitos no parecen ser demasiado “ecológicos”.

Este tipo de carcasas tienen mucho sentido en productos cuya duración no vaya a ser muy alta, por ejemplo, en el disco USB, que seguramente reemplazaremos en un par de años por otro de mayor capacidad. De todas maneras, tampoco son la panacea, pues estamos utilizando una materia prima cuyo uso primario es el de servir como alimento, lo cual, de generalizarse, podría llevar a un aumento mayor de su precio a causa de la gran demanda, como está pasando por culpa de los biocombustibles.

Vía | Gizmodo.