Químicos crean el espagueti más fino del mundo
Un equipo de investigadores ha fabricado los espaguetis más finos del mundo, unas doscientas veces más delgados que un cabello humano. Su objetivo no era alcanzar un récord gastronómico, sino avanzar en las llamadas nanofibras, que tienen importantes aplicaciones en la medicina y la industria.
Por Enrique Coperías
El equipo utilizó un microscopio electrónico de barrido para fotografiar los espaguetis que han logrado fabricar, todo un récord en el mundo de la química. Crédito: Beatrice Britton / Adam Clancy
Un equipo de investigación dirigido por químicos de la University College de Londres (UCL), en el Reino Unido, han logrado fabricar los espaguetis más finos del mundo, unas doscientas veces más delgados que un cabello humano.
Los científicos no aspiran a que sus espaguetis se conviertan en un nuevo alimento, sino que los crearon por el amplio abanico de aplicaciones que tienen las finísimas hebras de material llamadas nanofibras en los campos de la industria y la medicina.
En concreto, las nanofibras de almidón, un polisacárido complejo producido por la mayoría de las plantas verdes para almacenar el exceso de glucosa, son especialmente prometedoras y podrían utilizarse, por ejemplo, en vendajes, para ayudar a cicatrizar las heridas, ya que las gasas de nanofibras son muy porosas, lo que permite la entrada de agua y humedad, pero mantiene alejadas a las bacterias. Las nanofifras de almidón también podrían aplicarse como andamiaje para la regeneración ósea y para la administración de fármacos.
Sin embargo, la producción de estos materiales depende de la extracción y purificación del almidón de las células vegetales, un proceso que requiere mucha energía y agua.
Espaguetis con un calibre de tan solo 372 nanómetros
En un nuevo artículo publicado en la revista Nanoscale Advances, el equipo de la UCL describe la fabricación de espaguetis con un calibre de tan solo 372 nanómetros; un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro —un cabello humano promedio tiene aproximadamente 60.000 nanómetros de espesor—. Y lo ha conseguido mediante una técnica llamada electrospinning o electrohilado, una técnica para la fabricación de fibras en la que, en este caso, hilos de harina y líquido pasan por la punta de una aguja gracias a una carga eléctrica.
El trabajo fue realizado por Beatrice Britton, que llevó a cabo el estudio como parte de su máster en Química en la UCL.
«Para hacer espaguetis, se empuja una mezcla de agua y harina a través de unos agujeros metálicos —dice el coautor, Adam Clancy, químico de la UCL. Y añade—: En nuestro estudio, hicimos lo mismo, pero empujamos la mezcla de harina con una carga eléctrica. Son literalmente espaguetis, pero mucho más pequeños».
Un científico sostiene la gasa de nanofibras entre sus dedos. Crédito: Beatrice Britton / Adam Clancy
En su artículo, los investigadores describen la siguiente pasta más fina a la conocida hasta la fecha. Hablamos del filindeu (hilos de Dios), elaborado a mano por un fabricante de pasta de la localidad de Nuoro, en Cerdeña (Italia). Se calcula que esta pasta lunga mide unas 400 micras de ancho, mil veces más que la nueva creación electrohilada, que, con 372 nanómetros, es más estrecha que algunas longitudes de onda de la luz.
La novedosa nanopasta formaba una esterilla de nanofibras de unos 2 cm de diámetro, por lo que es visible, pero cada hebra individual es demasiado estrecha para ser captada con claridad por cualquier tipo de cámara de luz visible o microscopio, por lo que su anchura se midió con un microscopio electrónico de barrido.
«Las nanofibras, como las de almidón, pueden utilizarse en apósitos para heridas, ya que son muy porosas. Además, se está estudiando el uso de las nanofibras como andamiaje para regenerar tejidos, ya que imitan la matriz extracelular, una red de proteínas y otras moléculas que las células construyen para sostenerse», recalca Gareth Williams, profesor de la Facultad de Farmacia de la UCL y coautor del estudio.
Un material abundante, renovable y biodegradable
Según Clancy, «el almidón es un material prometedor, porque es abundante y renovable —es la segunda fuente de biomasa de la Tierra, por detrás de la celulosa— y biodegradable, es decir, que puede descomponerse en el organismo.
«Pero purificar el almidón requiere mucho trabajo de procesamiento. Hemos demostrado que es posible una forma más sencilla de fabricar nanofibras utilizando harina —explica Clancy. Y añade—: El siguiente paso sería investigar las propiedades de este producto. Queremos saber, por ejemplo, con qué rapidez se desintegra, cómo interactúa con las células y si se puede producir a gran escala».
El profesor Williams comenta lo siguiente: «Lamentablemente, no creo que sea útil como pasta, ya que se cocería en menos de un segundo, antes de poder sacarla de la sartén».
En el electrospinning, la aguja en la que está contenida la mezcla y la placa metálica sobre la que se deposita forman los dos extremos de una pila. Al aplicar una carga eléctrica, la mezcla completa el circuito, sale de la aguja y cae sobre la placa metálica.
Ácido fórmico para romper las espirales del almidón
El electrospinning con un ingrediente rico en almidón como la harina blanca es más difícil que con almidón puro, ya que las impurezas —la proteína y la celulosa— hacen que la mezcla sea más viscosa e incapaz de formar fibras.
Los investigadores utilizaron harina y ácido fórmico en lugar de agua, ya que este rompe las gigantescas pilas de espirales —o hélices— que componen el almidón. Las capas de hélices pegadas son demasiado grandes para formar nanofibras; la cocción tiene el mismo efecto sobre el almidón que el ácido fórmico, ya que rompe las capas de hélices, haciendo que la pasta sea digerible.
A continuación, el ácido fórmico se evapora mientras el fideo vuela por el aire hasta la placa metálica.
Los investigadores también tuvieron que calentar cuidadosamente la mezcla durante varias horas antes de volver a enfriarla lentamente para asegurarse de que tenía la consistencia adecuada, cuentan los autores del trabajo en la nota de prensa emitida por la universidad londinense. ▪️
Información facilitada por la University College de Londres
Fuente: Beatrice Britton, Fangyuan Zhang, David B. Anthony, Ceasar III D. L. Reyes, Michal Pawlus, Gareth R. Williams and Adam J. Clancy. Nanopasta: electrospinning nanofibers of white flour. Nanoscale Advances (2024). DOI: https://doi.org/10.1039/d4na00601a
