Un químico de la Universidad de Rutgers ha desarrollado un nuevo tipo de plástico que imita a los polímeros naturales para descomponerse a demanda, lo que podría reducir la contaminación ambiental. Inspirado en residuos plásticos durante una excursión, el equipo de Yuwei Gu diseñó materiales que se degradan en condiciones cotidianas sin tratamientos agresivos. El avance, detallado en Nature Chemistry, permite un control preciso sobre los tiempos de descomposición desde días hasta años.
Yuwei Gu, profesor asistente en el Departamento de Química y Biología Química de la Universidad de Rutgers, concibió la idea de plásticos degradables mientras hacía senderismo en el Parque Estatal Bear Mountain, Nueva York. Allí, se encontró con botellas de plástico dispersas a lo largo de los senderos y en un lago cercano, lo que lo llevó a reflexionar sobre por qué los plásticos sintéticos persisten mientras que los polímeros naturales como el ADN, ARN, proteínas y celulosa eventualmente se descomponen.
«La biología utiliza polímeros en todas partes, como proteínas, ADN, ARN y celulosa, pero la naturaleza nunca enfrenta los problemas de acumulación a largo plazo que vemos con los plásticos sintéticos», dijo Gu.
Los polímeros consisten en unidades repetidas conectadas por enlaces químicos, lo que proporciona resistencia pero también durabilidad que dificulta la degradación. El equipo de Gu se centró en replicar las características estructurales de la naturaleza: pequeños elementos químicos que debilitan los enlaces en el momento adecuado. Al organizar estos elementos con precisión en la estructura molecular del plástico, crearon materiales que permanecen robustos durante el uso pero se desintegran rápidamente cuando se activan.
Este enfoque permite una degradación programable, ajustable mediante la orientación espacial de grupos moleculares. «Lo más importante es que descubrimos que la disposición espacial exacta de estos grupos vecinos cambia drásticamente la velocidad a la que se degrada el polímero», explicó Gu. «Controlando su orientación y posición, podemos diseñar el mismo plástico para que se descomponga en días, meses o incluso años».
La degradación ocurre en condiciones ambientales, o puede iniciarse con luz ultravioleta o iones metálicos, lo que lo hace adecuado para aplicaciones como envases de alimentos de corta duración o piezas automovilísticas duraderas. Más allá de la reducción de residuos, la tecnología apoya la liberación programada de fármacos y recubrimientos que se disuelven solos.
«Esta investigación no solo abre la puerta a plásticos más respetuosos con el medio ambiente, sino que también amplía la caja de herramientas para diseñar materiales poliméricos inteligentes y responsivos en muchos campos», señaló Gu. Las pruebas iniciales muestran que el líquido resultante es no tóxico, aunque se están realizando evaluaciones adicionales de seguridad.
El estudio, publicado en Nature Chemistry en 2025, fue liderado por la estudiante de doctorado Shaozhen Yin, con contribuciones de la profesora asociada Lu Wang, la estudiante de doctorado Rui Zhang, el profesor asociado de investigación N. Sanjeeva Murthy y el exalumno de pregrado Ruihao Zhou. El equipo ahora explora la integración de esta química en la fabricación y la evaluación de la seguridad de los fragmentos en ecosistemas.
