La corsa all’eliminazione dei rifiuti plastici compie un passo decisivo a Houston. Qui, l’ingegnere meccanico Maksud Rahman e il suo team presentano un materiale derivato dalla cellulosa batterica che eguaglia la robustezza di alcuni metalli, si piega come la carta e, al termine del suo ciclo di vita, si compostano senza lasciare microplastiche.
Un filato microbico più resistente di molti polimeri
La chiave sta nella specie Novacetimonas hansenii, in grado di espellere filamenti di cellulosa di appena pochi nanometri. Guidati dalla rotazione lenta di un cilindro permeabile all’ossigeno, i batteri allineano ogni filamento con precisione millimetrica. Il risultato è un intreccio così ordinato che supera i 436 MPa di resistenza alla trazione e raggiunge un modulo di 32 GPa, cifre che collocano il biopolimero al di sopra di molti plastici commerciali e alla pari del vetro, ma con una frazione della sua densità.
Boro e batteri: la miscela che aumenta la resistenza
Per andare oltre, il gruppo ha disperso nano-foglie esagonali di nitruro di boro, un materiale bidimensionale con un modulo di circa 0,8 TPa e che conduce il calore a una velocità di 700 W m⁻¹ K⁻¹. I fiocchi si incastrano naturalmente mentre la matrice si intreccia. In questo modo, la resistenza finale sale a 553 MPa e la dissipazione termica triplica.
Rahman difende la semplicità del processo come “un metodo di biosintesi scalabile e flessibile con vari nanomateriali”.
Imballaggi, medicina ed elettronica flessibile
Una pellicola così sottile può essere piegata per produrre una bottiglia usa e getta, rivestire una busta da spedizione o fungere da substrato in dispositivi elettronici senza rilasciare frammenti sintetici. Negli ospedali, la stessa cellulosa pura, porosa e biocompatibile è già in fase di sperimentazione come medicazione trasparente che allevia il dolore e accelera la cicatrizzazione trattenendo la giusta umidità sulla ferita.
La sfida di produrre tonnellate
Oggi la configurazione di laboratorio produce circa 7,5 mg al giorno. Per rifornire l’industria, sarà necessario moltiplicare questa resa senza rompere l’equilibrio di ossigeno che mantiene i batteri allineati. Il team sta studiando di adattare i bioreattori convenzionali e sostituire il costoso nitruro di boro con nanofibre vegetali che forniscono rigidità con un minore impatto minerario.
