Investigadores del RIKEN Center for Emergent Matter Science desarrollan un material flexible y resistente basado en celulosa que puede descomponerse rápidamente en el océano
Un nuevo plástico a partir de celulosa vegetal se degrada en agua salada sin generar microplásticos
Redacción Interempresas16/03/2026
Un equipo de investigadores dirigido por Takuzo Aida, del RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS) en Japón, ha desarrollado un nuevo tipo de plástico elaborado a partir de celulosa vegetal, el compuesto orgánico más abundante del planeta. El material, descrito en un estudio publicado en Journal of the American Chemical Society, combina resistencia y flexibilidad con la capacidad de descomponerse rápidamente en entornos naturales, lo que lo diferencia de otros plásticos comercializados como biodegradables.
La presencia de microplásticos se ha convertido en un problema ambiental global. Estas partículas se han detectado en prácticamente todos los ecosistemas, desde suelos y océanos hasta animales y plantas. También se han encontrado en tejidos humanos y en el torrente sanguíneo, donde podrían tener efectos perjudiciales. Aunque existen plásticos biodegradables y derivados de la celulosa, como el nitrato o el acetato de celulosa, muchos materiales etiquetados como biodegradables no se degradan en ambientes marinos o lo hacen muy lentamente, generando microplásticos durante el proceso.
Bolsa de tomates fabricada con el nuevo plástico de origen vegetal elaborado con ingredientes aprobados por la FDA. En agua de mar artificial se disuelve completamente en pocas horas sin generar microplásticos.
El mismo grupo de investigación presentó el año pasado un plástico capaz de degradarse rápidamente en agua salada en cuestión de horas, sin dejar microplásticos. Aquel material era un plástico supramolecular formado por dos polímeros unidos mediante interacciones reversibles conocidas como ‘puentes salinos’. En presencia de agua salada, esos enlaces se rompían y el plástico se descomponía. Sin embargo, su fabricación presentaba limitaciones para aplicaciones industriales.
El nuevo material mantiene ese principio, pero introduce una mejora clave: uno de los dos polímeros es carboximetilcelulosa, un derivado de la pulpa de madera biodegradable y aprobado por la FDA. Tras diversas pruebas, los investigadores identificaron un segundo componente compatible: un agente de reticulación seguro formado por iones guanidinio derivados de polietilenimina con carga positiva. Cuando la celulosa y estos iones se mezclan en agua a temperatura ambiente, las moléculas con cargas opuestas se atraen y forman una red entrecruzada que proporciona resistencia al material. Al entrar en contacto con agua salada, los ‘puentes salinos’ que mantienen la estructura se rompen y el plástico se descompone. Para evitar una degradación accidental, el material puede recubrirse con una fina capa protectora.
Bolsa de plástico biodegradable de origen vegetal utilizada para contener tomates. Sus componentes son comunes, económicos y aprobados por la FDA, y el material se obtiene mezclándolos simplemente en agua. Puede descomponerse totalmente en agua de mar artificial en unas dos horas sin dejar microplásticos.
En las primeras pruebas, el material resultante era transparente, incoloro y muy duro, pero también frágil, debido a la rigidez de la celulosa. Para mejorar su flexibilidad, los investigadores buscaron un plastificante adecuado. Finalmente comprobaron que el cloruro de colina, una sal orgánica utilizada como aditivo alimentario y también aprobada por la FDA, permitía ajustar las propiedades mecánicas del plástico. Variando su proporción, el material puede pasar de tener una consistencia rígida similar al vidrio a comportarse como un material elástico capaz de estirarse hasta un 130 % de su longitud original. También puede transformarse en películas resistentes de apenas 0,07 milímetros de espesor.
Esquema del proceso mediante el cual la celulosa y los iones guanidinio derivados de polietilenimina se combinan en agua para formar inicialmente una película plástica transparente y rígida basada en celulosa. Posteriormente se ajustan sus propiedades mecánicas mediante la adición de cloruro de colina.
Según los investigadores, estas mejoras suponen un avance importante respecto al diseño inicial. El nuevo plástico supramolecular basado en carboximetilcelulosa, denominado CMCSP, presenta una resistencia comparable a la de los plásticos convencionales derivados del petróleo. Además, sus propiedades mecánicas pueden ajustarse sin perder transparencia, procesabilidad, capacidad de disociación en agua de mar ni posibilidad de reciclaje en circuito cerrado. El uso de componentes comunes, económicos y aprobados para uso alimentario facilita además su posible aplicación práctica.
El material desarrollado a partir de celulosa vegetal puede descomponerse completamente en agua salada en pocas horas sin generar microplásticos, lo que lo sitúa como una posible alternativa a los plásticos convencionales en determinados usos
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