{"id":131942,"date":"2026-02-18T11:00:00","date_gmt":"2026-02-18T10:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/?p=131942"},"modified":"2026-02-13T13:16:29","modified_gmt":"2026-02-13T12:16:29","slug":"a-biological-material-that-becomes-stronger-when-wet-could-replace-plastics","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-material-biologico-que-aumenta-su-fuerza-cuando-se-moja-podria-sustituir-al-plastico","title":{"rendered":"Un material biol\u00f3gico que aumenta su fuerza cuando se moja podr\u00eda sustituir al pl\u00e1stico"},"content":{"rendered":"\n

Un nuevo estudio liderado por el Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) ha presentado el primer biomaterial que no solo es resistente al agua, sino que se vuelve m\u00e1s fuerte al entrar en contacto con el agua.<\/strong> El material se obtiene mediante la incorporaci\u00f3n de n\u00edquel en la estructura del quitosano, un pol\u00edmero derivado de la quitina que se obtiene de los desechos de c\u00e1scaras de gambas.<\/strong> El desarrollo de este nuevo biomaterial, publicado en Nature Communications<\/em>, muestra c\u00f3mo los materiales sostenibles pueden conectar con su entorno y aprovecharlo, utilizando el agua que los rodea para lograr un rendimiento mec\u00e1nico superior al de los pl\u00e1sticos convencionales<\/strong> y rompiendo con la mentalidad de la era del pl\u00e1stico basada en aislar los materiales del medio ambiente.<\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n

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Javier G. Fern\u00e1ndez (left) and Akshayakumar Kompa (right) holding a sample of the chitinous polymer at the IBEC laboratories.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Los pl\u00e1sticos se han convertido en una parte integral de la sociedad moderna gracias a su durabilidad y resistencia al agua. Sin embargo, son precisamente estas propiedades las que los convierten en disruptores persistentes de los ciclos ecol\u00f3gicos. Como resultado, el pl\u00e1stico no recuperado se acumula en los ecosistemas y se ha vuelto un componente cada vez m\u00e1s omnipresente de las cadenas alimentarias mundiales, lo que suscita una creciente preocupaci\u00f3n por sus posibles efectos nocivos en la salud humana.<\/p>\n\n\n\n

\n

Durante m\u00e1s de un siglo hemos asumido que, para funcionar en la naturaleza, los materiales deben aislarse de ella. Esta investigaci\u00f3n demuestra lo contrario: los materiales pueden prosperar interactuando con su entorno en lugar de aislarse de \u00e9l.<\/p>\n\n\n\n

Javier G. Fern\u00e1ndez.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

En un esfuerzo por abordar este desaf\u00edo, se ha explorado ampliamente el uso de biomateriales como alternativa a los pl\u00e1sticos convencionales. Sin embargo, su adopci\u00f3n generalizada se ha visto limitada por un inconveniente fundamental: la mayor\u00eda de los materiales biol\u00f3gicos se debilitan cuando se exponen al agua. Tradicionalmente, esta vulnerabilidad ha obligado a los ingenieros e ingenieras a recurrir a modificaciones qu\u00edmicas o a recubrimientos protectores, lo que termina por socavar las ventajas de sostenibilidad que ofrecen las soluciones basadas en biomateriales.<\/p>\n\n\n\n

Ahora, un estudio dirigido por el Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC)<\/strong>, en colaboraci\u00f3n con la Singapore University of Technology and Design <\/strong>(SUTD), le ha dado la vuelta a este paradigma. Inspir\u00e1ndose en la cut\u00edcula de los artr\u00f3podos, los investigadores adaptaron el quitosano<\/strong> \u2014la segunda mol\u00e9cula org\u00e1nica m\u00e1s abundante en la Tierra despu\u00e9s de la celulosa\u2014 para crear un material biointegrado que no solo resiste la hidrataci\u00f3n, sino que aumenta su fuerza al mojarse, alcanzando valores muy superiores a los de los pl\u00e1sticos convencionales<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Lo m\u00e1s importante es que el proceso no altera la naturaleza biol\u00f3gica del quitosano. \u00abEl material sigue siendo biol\u00f3gicamente puro a los ojos de la naturaleza; sigue siendo esencialmente la misma mol\u00e9cula que se encuentra en los caparazones de los insectos o en los hongos\u00bb, explica Javier G. Fern\u00e1ndez<\/strong>, profesor de investigaci\u00f3n ICREA en el IBEC, investigador principal del grupo de Materiales e Ingenier\u00eda Biointegrados<\/a> y l\u00edder del estudio. Esta pureza permite una reintegraci\u00f3n perfecta del material en los ciclos ecol\u00f3gicos naturales, sin necesidad de ser recuperado.<\/p>\n\n\n\n

Este m\u00e9todo innovador, publicado en Nature Communications<\/em><\/a>, demuestra el potencial de un cambio de paradigma en la fabricaci\u00f3n<\/strong>, con una producci\u00f3n residuo cero<\/strong> tanto de consumibles como de objetos de gran tama\u00f1o que podr\u00eda satisfacer la demanda mundial de pl\u00e1stico.<\/p>\n\n\n\n

Un cambio de paradigma inspirado en la naturaleza<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Seg\u00fan Fern\u00e1ndez, la mayor\u00eda de los materiales actuales \u2014desde los pl\u00e1sticos hasta los biopol\u00edmeros dise\u00f1ados en laboratorio\u2014 est\u00e1n concebidos para soportar las condiciones ambientales. \u00abDurante m\u00e1s de un siglo hemos asumido que, para funcionar en la naturaleza, los materiales deben aislarse de ella\u00bb, explica. \u00abEsta investigaci\u00f3n demuestra lo contrario: los materiales pueden prosperar interactuando con su entorno en lugar de aislarse de \u00e9l.\u00bb<\/p>\n\n\n\n

El estudio se inspir\u00f3 en una observaci\u00f3n fortuita: cuando se elimina el zinc de los colmillos del gusano de arena Nereis virens<\/em>, estos se vuelven susceptibles a la hidrataci\u00f3n y se ablandan al sumergirlos en agua. Este hallazgo sugiere que los metales pueden desempe\u00f1ar un papel clave en la forma en que los materiales naturales interact\u00faan con el agua.<\/p>\n\n\n\n

Si bien se sabe que los metales refuerzan las estructuras biol\u00f3gicas, los investigadores plantearon que tambi\u00e9n podr\u00edan controlar la hidrataci\u00f3n de los materiales basados en quitina, un pol\u00edmero natural presente en los caparazones de los crust\u00e1ceos. Para poner a prueba esta teor\u00eda, el equipo se centr\u00f3 en el n\u00edquel, un oligoelemento de origen natural que interact\u00faa f\u00e1cilmente con la quitina y se disuelve en el agua.<\/p>\n\n\n\n

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Cada a\u00f1o, el mundo produce alrededor de cien mil millones de toneladas de quitina, el equivalente a tres siglos de producci\u00f3n de pl\u00e1stico<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Akshayakumar Kompa<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

El equipo incorpor\u00f3 n\u00edquel al quitosano, un material derivado de la quitina que se obtiene de los desechos de c\u00e1scaras de gambas, y lo proces\u00f3 en pel\u00edculas delgadas. Los cient\u00edficos observaron que el material se vuelve m\u00e1s fuerte cuando se sumerge en agua, mostrando un aumento de la fuerza de hasta un 50 % tras la inmersi\u00f3n<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

En el nuevo material, el agua se convierte en un componente estructural activo. Una red din\u00e1mica de enlaces d\u00e9biles y reversibles que se rompen y se vuelven a formar continuamente gracias a la movilidad de los iones de n\u00edquel y las mol\u00e9culas de agua circundantes. Esta reconfiguraci\u00f3n microsc\u00f3pica constante permite al material absorber la tensi\u00f3n mec\u00e1nica y reorganizarse, imitando el comportamiento de las estructuras biol\u00f3gicas naturales.<\/p>\n\n\n\n

Fern\u00e1ndez resume esto como \u00abun material en el que el hecho de ser \u00abblando\u00bb a escala molecular lo hace m\u00e1s fuerte\u00bb.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Producci\u00f3n sin residuos y a escala global<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

El estudio tambi\u00e9n demuestra un proceso de fabricaci\u00f3n de residuo cero<\/strong>. Durante la inmersi\u00f3n inicial del material en agua, la mayor parte del n\u00edquel que no contribuye a los enlaces estructurales se libera. En lugar de desechar esta mezcla, el equipo dise\u00f1\u00f3 un ciclo en el que pasa a ser el punto de partida para producir la siguiente tanda de material, logrando as\u00ed una eficiencia del 100% en el uso del n\u00edquel<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

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Nuestro objetivo es integrar la producci\u00f3n de estos materiales en el ecosistema local utilizando cualquier forma de quitosano disponible en la zona<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Akshayakumar Kompa<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Este enfoque permite recuperar y reutilizar completamente el n\u00edquel, lo que reduce de forma dr\u00e1stica tanto el impacto medioambiental como los costes.<\/p>\n\n\n\n

La aplicaci\u00f3n del proceso a gran escala es igualmente prometedora. Los autores destacan que los pol\u00edmeros basados en quitina se producen en la naturaleza a una escala enorme, lo que los convierte en candidatos ideales para la fabricaci\u00f3n sostenible del futuro. \u00abCada a\u00f1o, el mundo produce alrededor de cien mil millones de toneladas de quitina, el equivalente a tres siglos de producci\u00f3n de pl\u00e1stico<\/strong>\u00bb, <\/em>afirma Akshayakumar Kompa<\/strong>, investigador posdoctoral del grupo de Fern\u00e1ndez y primer autor del estudio.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, el quitosano puede producirse localmente, en lugar de depender de una \u00fanica fuente global. Si bien las c\u00e1scaras de gamba siguen siendo la principal fuente industrial, el quitosano tambi\u00e9n se puede obtener mediante la bioconversi\u00f3n de residuos org\u00e1nicos, que van desde residuos alimentarios urbanos hasta subproductos f\u00fangicos. \u00abLa clave es adaptarse a las fuentes locales\u00bb<\/em>, afirma Kompa. \u00abNuestro objetivo es integrar la producci\u00f3n de estos materiales en el ecosistema local utilizando cualquier forma de quitosano disponible en la zona\u00bb<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Una alternativa prometedora al pl\u00e1stico<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Se espera que las primeras aplicaciones surjan en agricultura, material de pesca <\/strong>o embalaje<\/strong>, as\u00ed como en otros usos relacionados con el agua, donde existe una necesidad urgente de materiales biodegradables y resistentes al agua.<\/p>\n\n\n\n

Si bien el equipo ha priorizado la escalabilidad industrial y los costes, centr\u00e1ndose inicialmente en aplicaciones agr\u00edcolas, tanto el n\u00edquel como el quitosano cuentan individualmente con la aprobaci\u00f3n de la FDA para determinados usos m\u00e9dicos. En consecuencia, los resultados podr\u00edan abrir tambi\u00e9n la puerta a aplicaciones en el \u00e1mbito sanitario,<\/strong> incluidos recubrimientos impermeables para biomateriales.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, la capacidad de este material para formar recipientes estancos<\/strong>\u2014demostrada en el estudio mediante la fabricaci\u00f3n de vasos y l\u00e1minas de gran tama\u00f1o\u2014subraya su potencial para sustituir ciertos pl\u00e1sticos de un solo uso.<\/p>\n\n\n\n

Los autores se\u00f1alan que es probable que el n\u00edquel no sea la \u00fanica mol\u00e9cula capaz de generar este fen\u00f3meno. Ahora que se comprende el principio, otras combinaciones podr\u00edan ampliar las posibilidades de reforzar biomateriales mediante el agua.<\/p>\n\n\n\n

\u00abEste es el primer estudio. Ahora que sabemos que este efecto existe, nosotros y otros podemos buscar nuevos materiales y nuevas formas de lograrlo\u00bb, se\u00f1ala Fern\u00e1ndez.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Este descubrimiento representa un cambio de mentalidad respecto a la era del pl\u00e1stico. En lugar de obligar a las mol\u00e9culas biol\u00f3gicas a comportarse como materiales sint\u00e9ticos, el equipo del IBEC adopta la l\u00f3gica de los sistemas naturales: estructuras din\u00e1micas, producci\u00f3n regional, integraci\u00f3n ecol\u00f3gica y cero residuos.<\/p>\n\n\n\n

Para Kompa y Fern\u00e1ndez, el mensaje es claro: para construir un futuro sostenible, debemos dise\u00f1ar materiales que trabajen con el entorno, no aisl\u00e1ndose de \u00e9l.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Art\u00edculo de referencia<\/strong>:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Akshayakumar Kompa and Javier G Fernandez. Stronger when wet: Aquatically robust chitinous objects via zero-waste coordination with metallic ions<\/strong>. Nature Communications<\/em> (2026). DOI: https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41467-026-69037-4<\/a><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Un nuevo estudio liderado por el Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) ha presentado el primer biomaterial que no solo es resistente al agua, sino que se vuelve m\u00e1s fuerte al entrar en contacto con el agua. El material se obtiene mediante la incorporaci\u00f3n de n\u00edquel en la estructura del quitosano, un pol\u00edmero derivado de la quitina que se obtiene de los desechos de c\u00e1scaras de gambas. El desarrollo de este nuevo biomaterial, publicado en Nature Communications, muestra c\u00f3mo los materiales sostenibles pueden conectar con su entorno y aprovecharlo, utilizando el agua que los rodea para lograr un rendimiento mec\u00e1nico superior al de los pl\u00e1sticos convencionales y rompiendo con la mentalidad de la era del pl\u00e1stico basada en aislar los materiales del medio ambiente.<\/p>\n","protected":false},"author":37,"featured_media":131920,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[97],"tags":[2180,2174],"post_formats":[],"class_list":["post-131942","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias-de-investigacion","tag-biointegrated-materials-and-engineering","tag-javier-g-fernandez"],"yoast_head":"\nUn material biol\u00f3gico que aumenta su fuerza cuando se moja podr\u00eda sustituir al pl\u00e1stico - Institute for Bioengineering of Catalonia<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-material-biologico-que-aumenta-su-fuerza-cuando-se-moja-podria-sustituir-al-plastico\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Un material biol\u00f3gico que aumenta su fuerza cuando se moja podr\u00eda sustituir al pl\u00e1stico - Institute for Bioengineering of Catalonia\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Un nuevo estudio liderado por el Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) ha presentado el primer biomaterial que no solo es resistente al agua, sino que se vuelve m\u00e1s fuerte al entrar en contacto con el agua. 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El desarrollo de este nuevo biomaterial, publicado en Nature Communications, muestra c\u00f3mo los materiales sostenibles pueden conectar con su entorno y aprovecharlo, utilizando el agua que los rodea para lograr un rendimiento mec\u00e1nico superior al de los pl\u00e1sticos convencionales y rompiendo con la mentalidad de la era del pl\u00e1stico basada en aislar los materiales del medio ambiente.","og_url":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-material-biologico-que-aumenta-su-fuerza-cuando-se-moja-podria-sustituir-al-plastico\/","og_site_name":"Institute for Bioengineering of Catalonia","article_published_time":"2026-02-18T10:00:00+00:00","og_image":[{"width":2560,"height":1920,"url":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/JFernandez-AKompa-scaled.jpg","type":"image\/jpeg"}],"author":"Sarah Moreira","twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Escrito por":"Sarah Moreira","Tiempo de lectura":"8 minutos"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"Article","@id":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-material-biologico-que-aumenta-su-fuerza-cuando-se-moja-podria-sustituir-al-plastico\/#article","isPartOf":{"@id":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-material-biologico-que-aumenta-su-fuerza-cuando-se-moja-podria-sustituir-al-plastico\/"},"author":{"name":"Sarah Moreira","@id":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/#\/schema\/person\/d3a158b8d448000777023ca1e3d71d34"},"headline":"Un material biol\u00f3gico que aumenta su fuerza cuando se moja podr\u00eda sustituir al pl\u00e1stico","datePublished":"2026-02-18T10:00:00+00:00","mainEntityOfPage":{"@id":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-material-biologico-que-aumenta-su-fuerza-cuando-se-moja-podria-sustituir-al-plastico\/"},"wordCount":1669,"publisher":{"@id":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/#organization"},"image":{"@id":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-material-biologico-que-aumenta-su-fuerza-cuando-se-moja-podria-sustituir-al-plastico\/#primaryimage"},"thumbnailUrl":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/JFernandez-AKompa-scaled.jpg","keywords":["Biointegrated Materials and Engineering","Javier G. 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