Hoy en día, los materiales de fibra de carbono son casi omnipresentes en el mundo industrial y se encuentran en todo, desde palos de hockey hasta aviones de pasajeros. Con millones de toneladas de fibra de carbono producidas cada año en todo el mundo, los científicos han buscado formas útiles y rentables de reciclar el material.
Pero la fibra de carbono (cadenas de átomos de carbono unidos en una matriz) es particularmente difícil de reciclar para convertirla en nuevos materiales útiles.
“Por lo general, se trata de un material tejido con una matriz, a menudo hecha de epoxi o poliestireno, que lo mantiene unido”, dijo Burl Oakley, distinguido profesor de biología molecular en la Universidad de Kansas. “Tienes una mezcla de tejido y matriz, por lo que el objetivo es recuperar el tejido para su reutilización y disolver la matriz sin crear ninguna toxicidad ni desperdicio. Lo ideal es que puedas revalorizarlo. quieres conseguirlo.”
Ahora, sólo en detalle en un nuevo proceso biotecnológico. Revista de la Sociedad Química Estadounidensey, Oakley de KU y sus colegas de la Universidad del Sur de California han desarrollado un método químico para descomponer y eliminar la matriz de los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP), permitiendo que las fibras de carbono recuperadas exhiban propiedades mecánicas similares a las vírgenes. competencia por la fabricación de sustratos.
Uno de los principales productos de la descomposición de la matriz es el ácido benzoico y, para restaurar el valor agregado, Oakley desarrolló una versión genéticamente modificada del hongo Aspergillus nidulans para producir una valiosa sustancia química llamada OTA (2Z,4Z,6E). Puede alimentarse de ácido benzoico. producir compuestos. ácido octa-2,4,6-trienoico). Según Oakley y sus colegas en el nuevo artículo, “Este representa el primer sistema que recupera un alto valor tanto del tejido de fibra como de la matriz polimérica de CFRP”.
Oakley es colega desde hace mucho tiempo del autor principal del artículo, Clay Wang, de la Universidad del Sur de California. “Hemos estado trabajando con su laboratorio durante años para desarrollar metabolitos secundarios en Aspergillusnidulans”, dijo Oakley. “Los metabolitos secundarios son compuestos que produce el hongo (la penicilina es un metabolito secundario antiguo) que tiene actividad biológica, como inhibir a su competidor. Fue capaz de activar una vía particular, y ese fue el producto que descubrimos que es la OTA. una vía intermedia y la OTA es un compuesto industrial potencialmente valioso”.
“La OTA se puede utilizar para crear productos con posibles aplicaciones médicas, como antibióticos o fármacos antiinflamatorios”, dijo Wang en un comunicado publicado por la USC. “Este descubrimiento es importante porque muestra una forma nueva y más eficiente de convertir lo que antes se consideraba residuo en algo valioso que puede usarse en medicina”.
A continuación, Oakley dijo que su laboratorio de KU intentará hacer que su hongo especial sea más eficiente, teniendo en cuenta las necesidades de escalabilidad y rentabilidad si el nuevo método de reciclaje de fibra de carbono se implementa a escala industrial.
“Desde que comenzó este trabajo, hemos desarrollado cepas que son mejores que la original”, afirmó. “Es probable que estas nuevas cepas den mejores resultados, pero necesitaremos trabajar mucho para diseñar el proceso en mejores cepas”.
En KU, Oakley estuvo acompañado por el estudiante graduado Corey Jenkinson en la investigación. En la USC, los coautores de Wang fueron Clarissa Oliver, Zihan Yu, Ben Miller, Maria Tangalos, Steven Nutt y Travis Williams.
