¿Cómo se le ocurrió llevar a cabo esta investigación?
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- La forma en que llegamos aquí fue que empezamos con recetas más tradicionales para hacer pan e intentamos añadir carbono a la mezcla. Tras muchas pruebas y errores, descubrimos que no funcionaba. Luego pasamos a otras recetas menos tradicionales, como las basadas en claras de huevo en lugar de levadura (como algunos pasteles), y vimos algunos resultados positivos. Entonces empezamos a eliminar componentes de las recetas hasta que lo único que quedó fueron las propias claras de huevo, que proporcionaron las muestras de aerogel más limpias y puras que pudimos conseguir.
¿Cómo crearon el aerogel ligero que elimina los microplásticos y la sal del agua?
- Las claras de huevo frescas se pirolizaron a alta temperatura (900 °C) en una atmósfera inerte (ambiente sin oxígeno), las estructuras proteínicas empezaron a interconectarse y crearon estructuras porosas ligeras. En nuestro caso, la estructura tiene una porosidad a nanoescala combinada con una porosidad a microescala debido a la transformación de las proteínas en grafeno poroso y estructura de fibra de carbono. Se trata de una naturaleza multiescala que hace que el material sea bueno para eliminar iones salinos, nanoplásticos y muchas otras impurezas del agua.
¿Cómo funciona?
- La depuración y desalinización de agua más avanzadas exigen el desarrollo de materiales y tecnologías novedosos, ecológicos y baratos, con una porosidad específica. La estructura porosa multiescala jerárquicamente organizada de los aerogeles fabricados a partir de clara de huevo actúa como una trampa eficaz para absorber impurezas iónicas y nano/microplásticos en la gran superficie, por lo que la estructura es más eficaz. Sólo hemos estudiado y creado un material que puede funcionar como un filtro, pero transformarlo en un producto comercial requiere más trabajo del que hemos realizado hasta la fecha. Sin embargo, es un comienzo prometedor y estamos trabajando para ampliarlo y comercializarlo. Esperamos conseguirlo en los próximos años.
¿Qué ventajas tiene el uso de su aerogel?
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- Los aerogeles son ultraligeros y porosos. Nuestra estructura es ultraligera con nano y microporosidad, lo que, hasta donde sabemos, es dos órdenes de magnitud inferior a la densidad registrada en otros aerogeles de grafeno. Además, tiene una gran capacidad de adsorción de sales gracias a su elevada área superficial y a su estructura altamente porosa.
¿Cuáles son los inconvenientes?
- No conocemos ningún inconveniente ni limitación. Una de las limitaciones fue el proceso de escalado, ya que primero utilizamos proteínas frescas de clara de huevo. Sin embargo, para superar este problema, hemos demostrado que se puede fabricar la misma estructura con varias estructuras de proteínas puras rentables.
¿Qué futuro le espera a su investigación?
- Estamos trabajando para ampliarla y comercializarla, y espero que lo consigamos en los próximos años. Aún nos queda mucho por hacer para comprender algunos de los mecanismos que conducen a la estructura única que observamos y tenemos trabajo por hacer para desarrollar los procesos que nos permitan ampliar la escala a grandes lotes o a un procesamiento continuo.
Hemos estado estudiando el uso de este material (clara de huevo) en aplicaciones de almacenamiento de energía como baterías y condensadores, donde el carbono es un componente muy común
— Sehmus Ozden, primer autor de la nueva investigación.
