Cuando se mencionan los mejillones, un buen plato de mejillones fritos puede venir a la mente, pero algunos bivalvos son más molestos que sabrosos. Docenas de especies de mejillones que viven tanto en agua dulce como salada son una gran molestia, conocida por toparse tercamente con rocas, muelles y botes y hacer autostop hacia nuevos lugares. Pero una nueva revisión de estudios en la revista Matter sugiere que lo que hace que los mejillones sean tan enloquecedores, su poder adhesivo, podría tener todo tipo de aplicaciones en ingeniería.
De hecho, Susie Nelson de NPR informa que el poder de adherencia bajo el agua de los mejillones es tan impresionante que ha generado un campo de estudio completo llamado química inspirada en el mejillón. Los investigadores revisaron los avances recientes inspirados en los bivalvos, descubriendo que la adherencia del mejillón podría tener todo tipo de aplicaciones, incluida la limpieza de derrames de petróleo, la purificación del agua y la creación de un glóbulo rojo universal.
¿Por qué los mejillones son tan buenos para aferrarse a las rocas y las hélices de los barcos? Según un comunicado de prensa, ese poder de adherencia proviene de hilos finos de byssus, filamentos que usan para aferrarse a las rocas y a menudo se les llama "barba" del mejillón. Esos hilos usan un grupo de aminoácidos llamado dihidroxifenilalanina, o DOPA, que usa algunos trucos químicos, como el enlace de hidrógeno, que le permite formar un enlace súper apretado con todo tipo de sustratos.
Sobre la base de esos hilos, los químicos han desarrollado una versión artificial del adhesivo de mejillón llamada polidopamina o PDA. Y eso es para lo que los ingenieros están encontrando nuevos usos.
El coautor del estudio, Seth Darling, director del Centro de Ingeniería Molecular del Laboratorio Nacional de Argonne, por ejemplo, ha experimentado con PDA para limpiar metales pesados del agua porque el compuesto repele las partículas cargadas y atrae el agua, informa Nelson de NPR . Ajustar el material también podría realizar funciones de limpieza similares con contaminantes orgánicos, patógenos y derrames de petróleo, algo que se ha probado a pequeña escala.
"Si pones una mezcla de aceite y agua contra esa membrana, el aceite se transmitirá espontáneamente a través de los poros, y el agua se quedará atrás", dice Darling.
Según el comunicado de prensa, un grupo de científicos en China también está utilizando el material para desarrollar un glóbulo rojo universal, que podría usarse para cualquier persona independientemente del tipo de sangre. Un revestimiento inspirado en el adhesivo de mejillón colocado en la célula sanguínea esencialmente lo oculta del sistema inmunitario del cuerpo, que normalmente ataca a las células sanguíneas incompatibles. El material también podría tener aplicaciones en la generación de vapor solar, en el que la luz solar convierte el agua en vapor. Ese proceso puede usarse para destilar y esterilizar agua y también podría usarse en la generación de energía.
El ingeniero químico de Georgia Tech, Blair Brettmann, que no participó en el estudio, le dice a Nelson que las posibles aplicaciones de limpieza del agua son emocionantes y que los materiales también podrían conducir a cosas, como adhesivos médicos que pueden permanecer pegajosos en un ambiente húmedo.
Pero todavía hay algunos obstáculos importantes para un futuro inspirado en el mejillón, dice el coautor Hao-Cheng Yang, ingeniero de la Universidad Sun Yat-Sen.
"A pesar de la simplicidad y la eficacia, todavía hay algunas limitaciones inherentes", dice Yang. “Generalmente se necesitan condiciones alcalinas para realizar la polimerización de la dopamina, por lo que no se puede aplicar a materiales que son inestables en condiciones alcalinas. Además, la deposición de PDA es un proceso que lleva mucho tiempo: se necesitan decenas de horas para formar un recubrimiento uniforme en la mayoría de las superficies de material ".
También es posible que parte del poder de adherencia de los mejillones provenga del hecho de que forman colonias densas: la agregación de moluscos puede combinar ciertos aminoácidos para hacer que la colonia sea aún más adhesiva. En el artículo, el investigador dice que la dopamina es costosa de producir, por lo que sugieren que los científicos analizan más profundamente compuestos similares a base de plantas como el ácido tánico.
En otras palabras, todavía hay mucho que aprender sobre la adherencia de los mejillones antes de que los moluscos salgan de nuestros platos y entren en un futuro de bioingeniería.
