Nanopasta: químicos crearon unos espaguetis 200 veces más finos que un cabello humano

Estas nanofibras no pretenden ser un nuevo alimento, sino ofrecer un “amplio abanico” de usos para la medicina

El proceso de electrohilado emplea cargas eléctricas para fabricar fibras ultrafinas de harina (Nanoscale Advances)

En el laboratorio de la University College de Londres (UCL), científicos lograron un hito extraordinario: la creación de las nanofibras más delgadas jamás fabricadas, con un diámetro de tan solo 372 nanómetros, unas 200 veces más finas que un pelo humano

Aunque el término “espaguetis” podría evocar la idea de un nuevo tipo de pasta, estas fibras ultrafinas no tienen fines culinarios, sino que representan un importante avance científico con posibles aplicaciones tecnológicas y médicas.

Su desarrollo, descrito recientemente en la revista Nanoscale Advances, demuestra cómo un proceso basado en harina puede revolucionar la producción de nanofibras al tiempo que reduce su impacto ambiental, informó la agencia de noticias EFE, quien reportó sobre la investigación de este descubrimiento.

“Para hacer espaguetis, se empuja una mezcla de agua y harina a través de unos agujeros metálicos. En nuestro estudio, hicimos lo mismo, pero empujamos la mezcla de harina con una carga eléctrica; son literalmente espaguetis, pero mucho más pequeños”, explicó el Dr. Adam Clancy, coautor del estudio, según el medio científico Phys Org.

Sin embargo, Gareth Williams, otro coautor de la investigación, aseguró en otro medio de ciencia, Popular Science: “Lamentablemente, no creo que sea útil como pasta, ya que se cocinaría demasiado en menos de un segundo, antes de poder sacarla de la sartén”.

El proceso clave para producir estas nanofibras es el electrohilado, una técnica en la que una carga eléctrica arrastra una mezcla de harina y líquido a través de la punta de una aguja.

Este procedimiento permite formar fibras extremadamente finas, que se depositan sobre una placa metálica formando una especie de estera de nanofibras.

La harina utilizada como base contiene almidón, un compuesto renovable y biodegradable que, gracias al uso de ácido fórmico, puede procesarse de manera más eficiente que con métodos tradicionales.

La mezcla de almidón y ácido fórmico resulta efectiva en la creación de fibras ultrafinas (Nanoscale Advances)

El ácido fórmico desempeña un papel crucial. Descompone las grandes hélices del almidón para convertirlas en componentes más pequeños y manejables. Además, se evapora durante el proceso, por lo que deja una estructura fibrosa pura. El equipo también recurrió a un control cuidadoso de la temperatura y el tiempo de procesamiento para garantizar que la mezcla tuviera la consistencia adecuada antes de su enfriamiento.

El resultado final es una estera de aproximadamente 2 centímetros de diámetro, visible a simple vista, pero con hilos tan delgados que solo pueden ser observados con un microscopio electrónico de barrido.

El uso de almidón como material base marca un avance significativo en el desarrollo de tecnologías sostenibles. Este compuesto, producido por la mayoría de las plantas verdes para almacenar glucosa, es la segunda fuente de biomasa más abundante en la Tierra, después de la celulosa.

Su carácter renovable y biodegradable lo convierte en un recurso ideal para aplicaciones en las que la sostenibilidad es una prioridad.

La regeneración de tejidos encuentra en las nanofibras estructuras de soporte para el cuerpo humano (Nanoscale Advances)

El almidón presenta propiedades excepcionales para el desarrollo de nanofibras. Por un lado, es un material versátil que puede integrarse en diversas estructuras por su capacidad de formar redes sólidas y porosas.

Por otro, su biodegradabilidad permite que las nanofibras derivadas de él se descompongan fácilmente, ya sea en el entorno natural o dentro del cuerpo humano, lo que minimiza el impacto ambiental y amplía sus posibilidades de uso en aplicaciones biomédicas.

Sin embargo, uno de los desafíos del uso del almidón fue su proceso de purificación, que requiere grandes cantidades de energía y agua cuando se extrae directamente de las células vegetales. La innovación de los investigadores de la UCL radica en haber evitado esta etapa compleja, mediante la utilización de harina como fuente directa de almidón.

Las nanofibras creadas a partir de harina ofrecen un amplio abanico de aplicaciones médicas y tecnológicas, gracias a sus características únicas de porosidad y biodegradabilidad. En el ámbito de la medicina, destacan como un material prometedor para el desarrollo de vendajes avanzados que favorecen la cicatrización de heridas.

Nanofibras presentan potencial en precisión médica, optimizando liberación de fármacos (REUTERS / Edgard Garrido)

Estas fibras forman esteras porosas que permiten la entrada de agua y humedad, esenciales para la recuperación del tejido, mientras bloquean el paso de bacterias, lo que reduce el riesgo de infecciones.

Otra de sus aplicaciones potenciales es su uso como andamiaje para la regeneración ósea y de tejidos. Las nanofibras imitan la matriz extracelular, una red natural de proteínas y moléculas que soporta y organiza las células en el cuerpo humano. Esta similitud estructural hace que puedan integrarse en el organismo y promueve la formación de nuevos tejidos de manera más eficiente.

Además, se investiga su posible utilización en la administración de fármacos, un campo en el que la precisión y la eficiencia son esenciales. Las nanofibras podrían actuar como vehículos para transportar medicamentos directamente a las células, lo que optimizaría su liberación controlada y maximizando la eficacia terapéutica.