Les closques de gamba podrien fer desaparèixer el plàstic de les nostres vides. O si més no, el coneixement científic per fer-ho ja existeix i ha sortit de dos científics de l’lnstitut de Bioenginyeria de Catalunya. Han desenvolupat un biomaterial que té les mateixes aplicacions que el plàstic. Està fet amb quitina, però la novetat és la resistència que han aconseguit. Els seus creadors asseguren que estem entrant en una nova era dels materials, que estarà basada en els materials biològics provinents de la naturalesa.
No tot han de ser closques de gamba
La quitina és el segon material més abundant del planeta Terra després de la cel·lulosa, per tant, no caldrà preocupar-se per la matèria primera. Actualment ho treuen de les deixalles de les gambes de factories que processen marisc, però expliquen que no n’és l’única font: també es troba a les closques dels insectes i als fongs. Els materials biològics, expliquen, estan per tot arreu i no cal importar-los d’enlloc, com sí que passa amb el petroli, per exemple.
Quitina a partir de matèria orgànica
Aquest projecte ha arribat a l’IBEC el 2025, però va començar fa anys a la Universitat de Tecnologia i Disseny de Singapur i allà van demostrar que es podia aconseguir quitina de qualsevol lloc. “Singapur és una ciutat-estat que no té recursos primaris, no té granges i tot ho importen de fora. Per això, el que vam fer allà va ser agafar els residus orgànics dels ciutadans i transformar-los amb el que s’anomena “bioconversió amb insectes”, fent créixer insectes a partir de deixalles orgàniques”, explica Javier Gómez Fernández, professor de recerca ICREA que lidera la iniciativa. “Vam utilitzar un insecte molt específic: la mosca soldat, que es menja aquests residus molt ràpid (també ajuda a eliminar deixalles!). La closca de l’insecte és el que va servir per fer aquest biomaterial i la part de proteïna es va destinar al sector alimentari“.
La clau de l’èxit del biomaterial: afegir-hi el níquel
El més rellevant d’aquestes làmines que semblen de plàstic és que, quan entren en contacte amb l’aigua, en comptes de debilitar-se, es fan més fortes, i això és gràcies al níquel que han afegit a la quitina. “La part important d’aquesta investigació no és només que sigui quitosan, que és molt abundant, és també haver aconseguit que pugui funcionar en un medi aquàtic sense perdre propietats i fent-lo més fort, que és una cosa que fins ara no es podia fer“, explica Gómez Fernández.
Afegir-hi níquel fa les làmines més fortes
Inspirats en els ullals d’un cuc
La idea d’afegir un metall com el níquel a la quitina va sorgir d’un descobriment de fa dues dècades, en què es va observar que al cuc de sorra Nereis virens se li endurien els ullals amb els ions de zinc i se li estovaven quan els perdia. “Els biòlegs havien explicat aquest fenomen, llavors per què no podíem fer-ho al laboratori i demostrar que funcionava? Ho vam provar i va funcionar bastant bé“, explica Akshayakumar Kompa, investigador postdoctoral que fa 2 anys va descobrir l’efecte del níquel amb la quitina i l’aigua, juntament amb Gómez Fernández. “En el nostre cas, observem el mateix fenomen: quan hi introduïm metalls i quan entra en contacte amb l’aigua es torna més fort, per tant, és el mateix principi natural. Per això el considerem un material inspirat en la natura” afegeix.
Materials biodegradables sense intervenció humana
A banda d’això, han comprovat que la meitat del material de les làmines desapareix simplement enterrant-lo 4 mesos sota terra, sense fer cap mena d’intervenció. “El que necessitem són materials que no haguem de recuperar, que en el moment en què els abandonis, s’integrin perfectament sense necessitat d’accions humanes en els cicles ecològics”, explica Gómez Fernández. “Aquí és on entrem nosaltres: agafem les molècules naturals des de zero i no les modifiquem. La nostra feina és veure com podem treballar amb aquestes molècules i trobar els mecanismes que utilitza la natura i convertir-les en materials extraordinaris”, afegeix.
El científic argumenta també que les bosses que actualment considerem biodegradables, estan fetes amb una barreja de materials, que encara que siguin d’origen biològic, no es degraden tan fàcilment perquè es modifiquen perquè siguin més resistents a l’aigua. A més, si acaben a la naturalesa no desapareixen per si soles ,perquè són materials dissenyats per degradar-se en condicions controlades en instal·lacions industrials, on se’ls fa un tractament a una temperatura i humitat específiques.
Una nova era: l’edat dels biomaterials
Gómez Fernández fa 20 anys que es dedica a la investigació i assegura que estem entrant en una nova era, que anomenen l’edat dels biomaterials, ja que finalment els científics comencen a entendre com funcionen els materials creats per la natura. “Els biomaterials són tan sofisticats que fins ara els humans no havíem sabut controlar-los a escala molecular i ara finalment comencem a tenir les eines. Estem realment en una revolució, estem creant una tecnologia totalment innovadora i ara mateix és el moment perfecte perquè les empreses que hi estiguin interessades comencin des de zero“, explica.
Els dos científics portaran la seva empresa a Catalunya aquest 2026
Aplicacions en agricultura, pesca o embalatge
Els dos investigadors volen traslladar la seva empresa de Singapur a Catalunya durant aquest 2026 i esperen que les primeres aplicacions siguin en agricultura, material de pesca o embalatge, en què existeix una necessitat urgent de materials biodegradables i resistents a l’aigua. Per altra banda, està previst que el 2028 es construeixi un nou edfici al Campus Diagonal – Besòs de la UPC en què l’IBEC disposarà d’un laboratori de 1.000 metres quadrats especialitzat en biotecnologia aplicada a la sostenibilitat i la resiliència, i on científics i empreses col·laboraran junts.
Entrevista completa amb Javier G. Fernández, líder de l’estudi, al bàsics
El professor de recerca ICREA a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya, investigador principal del grup de Materials i Enginyeria Biointegrats i líder de l’estudi, Javier G. Fernández, visita el programa bàsics, de betevé, per donar tots els detalls sobre aquesta investigació i les aplicacions d’aquest material en un futur.
