L’inquinamento da plastica è uno dei principali problemi, in questo momento, per il nostro intero pianeta. L’attualità ce lo conferma di continuo. Le microplastiche vengono sistematicamente ritrovate all’interno dei cibi di cui ci nutriamo, della placenta da cui nascono i bambini e persino all’interno dei globuli rossi. Il polimero è davvero ovunque e si stima che il singolo essere umano introduca, ogni anno, all’interno del suo corpo una quantità di plastica pari a quella con cui si realizza la carta magnetica di un bancomat. Fortunatamente, la ricerca può aiutarci. È stato infatti da poco scoperto un promettente materiale, capace di imitare la seta di ragno.
La base è vegetale e ottenuta in laboratorio, presso l’Università di Cambridge. Il materiale si ispira a una delle sostanze più duttili e resistenti presenti in natura. La speranza è che questa novità possa trovare una diffusione a livello industriale e sostituire la plastica monouso in molti prodotti di consumo quotidiano.
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Dalla ricerca, una possibile soluzione
Le stime sono da ecatombe. Ogni 12 mesi, i rifiuti di plastica che vengono gettati negli oceani ammontano a una quantità che oscilla tra 5 e 12 milioni di tonnellate. Ciò, naturalmente, si ripercuote sull’intero ecosistema. Gli oceani sono infatti collegati alle vie acquatiche di tutto il mondo. L’Unione Europea, conscia di questi allarmanti dati, ha stabilito che i prodotti in plastica monouso vengano gradualmente messi al bando, sancendo l’impiego di materiali sostenibili e riutilizzabili come alternativa. La ricerca dell’ateneo inglese è un passo verso l’applicazione dell’articolo 22, contenuto all’interno della legge di delegazione europea 2019/2020.
Il suddetto articolo stimola la ricerca e produzione di materiali alternativi, specificando come l’utilizzo della plastica debba essere progressivamente ridotto. I biotecnologi di Cambridge potrebbero aver trovato il modo di farlo, ideando un materiale nuovo che sembra avere le potenzialità per sostituire il polimero in numerose applicazioni.
Il team inglese non è certo l’unico che si stia occupando di questa problematica. Sono infatti svariati i chimici e biotecnologi impegnati a studiare e sviluppare nuovi materiali, i quali possano prendere il posto della plastica. Si tratta di una necessità sempre più impellente, visti i 51 miliardi di particelle di microplastiche che inquinano i nostri mari (dati ONU). Di questo passo, entro il 2050 la quantità di questo materiale nell’acqua supererà il peso complessivo dei pesci. È dunque evidente come sia necessario accelerare nella ricerca per giungere a nuove possibilità. La seta di ragno potrebbe rivelarsi una soluzione.
La seta di ragno come alternativa alla plastica
I primi a interessarsi alla seta di ragno come sostitutivo della plastica furono i membri di un team di ricerca congiunto finlandese. Chimici e biotecnologi dell’Università Aalto e del VTT Technical Research Centre of Finland hanno redatto uno studio, nel 2019, nel quale sottolineano come la natura possa offrire ottimi ingredienti per lo sviluppo di nuovi materiali. Tra questi, particolarmente promettente è la sostanza biologica che si ottiene incollando assieme fibre di cellulosa di legno e proteine della seta presenti nei fili di ragnatela prodotti dagli aracnidi.
La seta, diversamente da quanto ci si possa aspettare, è uno dei materiali più resistenti disponibili in natura. Ciò significa che dispone già di una delle migliori caratteristiche della plastica. In aggiunta a questo, è flessibile e biodegradabile, due peculiarità di cui il polimero non dispone. Si tratta di una proteina naturale prodotta, com’è ben noto, dai bachi. Essa è però reperibile anche nei fili delle ragnatele. Quando parliamo di seta di ragno, ci riferiamo a quella ottenuta da questa sorgente.
Il film polimerico messo a punto dal team di Cambridge è ottenuto a partire da questo ingrediente, e si rivela estremamente sostenibile, nonché tanto scalabile da lasciar presagire un possibile futuro di produzione industriale.
Una pellicola vegetale sostenibile e innovativa
La caratteristica chiave della seta di ragno si deve al fatto che essa sia composta di legami di idrogeno disposti in maniera regolare nello spazio e dotati di densità molto elevata. Ciò conferisce loro grande resistenza. Isolata questa struttura, i ricercatori hanno cercato di replicarla in altre proteine, principalmente vegetali, dal momento che sono sostenibili e abbondanti in natura. Particolarmente fruttuosa è stata l’applicazione alla proteina della soia, la quale è stata potenziata tramite interazioni guidate dalla formazione del legame idrogeno e resa in seguito insolubile in acqua. In questa maniera si è generata una struttura proteica molto simile alla plastica; forte, resistente e replicabile.
“Siamo arrivati alla seta di ragno vegana. Abbiamo creato lo stesso materiale ma senza il ragno, servendoci soltanto di proteine vegetali. Della ragnatela abbiamo replicato solamente l’architettura molecolare.”
Nelle parole di Tuomas Knowles, ricercatore presso il dipartimento di chimica di Cambridge e membro del team che ha sviluppato la seta di ragno in laboratorio, si trova la grande innovazione di questo progetto. Erano infatti già state portate avanti ricerche sui possibili utilizzi della seta come sostitutivo della plastica ma si era sempre lavorato su prodotti animali. Questa volta si è invece ottenuto un materiale compostabile in casa, versatile ed estremamente sostenibile. È difficile oggi dire se la seta di ragno vegetale giungerà mai agli stessi livelli di utilizzo della plastica. Quel che però è certo è che ora abbiamo a disposizione una valida alternativa.
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