Los investigadores han utilizado claras de huevo para crear aerogeles, un material poroso y liviano que podría usarse en una gran variedad de aplicaciones, incluida la filtración de agua, el almacenamiento de energía y el aislamiento térmico y acústico. Craig Arnold, Profesor Susan Dod Brown de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial y Decano Asociado de Innovación en Princeton, trabaja con su equipo para crear nuevos materiales con aplicaciones en la ingeniería.

Un día, sentado en una reunión de profesores, tuvo una idea. “Estaba sentado allí, mirando el pan en mi sándwich”, dijo Arnold. “Y pensé para mis adentros, este es exactamente el tipo de estructura que necesitamos”. Así que le pidió a su grupo de laboratorio que hiciera diferentes recetas de pan mezcladas con carbón para ver si podían recrear la estructura de aerogel que estaba buscando. Ninguno de ellos funcionó del todo bien inicialmente, por lo que el equipo siguió eliminando ingredientes a medida que probaban, hasta que finalmente solo quedaron las claras de huevo.

“Comenzamos con un sistema más complejo”, dijo Arnold, “y seguimos reduciendo, reduciendo, reduciendo, hasta llegar al núcleo de lo que era. Fueron las proteínas en las claras de huevo las que condujeron a las estructuras que necesitábamos”.

Las claras de huevo son un sistema complejo de proteína casi pura que, cuando se liofilizan y se calientan a 900 grados centígrados en un ambiente sin oxígeno, crean una estructura de hebras interconectadas de fibras de carbono y láminas de grafeno. Arnold y sus coautores demostraron que el material resultante puede eliminar la sal y los microplásticos del agua de mar con una eficiencia del 98 % y 99 %, respectivamente.

La investigación incluyó contribuciones de los departamentos de ingeniería química y biológica y geociencias de Princeton y otros lugares. “Una cosa es hacer algo en el laboratorio”, dijo Arnold, “y otra cosa es entender por qué y cómo”. Entre los colaboradores que ayudaron a responder las preguntas de por qué y cómo se encontraban los profesores Rodney Priestley y A. James Link de ingeniería química y biológica, quienes ayudaron a identificar el mecanismo de transformación de las proteínas de la clara de huevo a nivel molecular. El equipo de geociencias de Princeton ayudó con las mediciones de filtración de agua.

Susanna Monti del Instituto de Química de Compuestos Organometálicos y Valentina Tozzi del Instituto Nanoscienze y NEST-Scuola Normale Superiore crearon las simulaciones teóricas que revelaron la transformación de proteínas de clara de huevo en aerogel.

El artículo, «Aerogel monolítico híbrido ultraligero derivado de proteína de huevo para la purificación de agua «, se publicó en la revista Materials Today.

 

Fuente: Universidad de Princeton