Mejorar la capacidad higiénica usando materiales inspirados en la naturaleza es el principal objetivo del proyecto BIOMIMAT en el que trabaja AINIA. En concreto, se trata de encontrar soluciones naturales que reduzcan la adhesión de depósitos de residuos grasos, y/o faciliten su posterior eliminación a través de la limpieza.
El proyecto ha trabajado con distintos modelos basados en materiales naturales, como escamas de peces entre otros, para repeler grasas en metales y plásticos. Los primeros resultados obtenidos hasta el momento indican que el modelo recreado a partir de microestructuras de colémbolo mejora la limpiabilidad de los aceros frente a residuos grasos.
El colémbolo, artrópodo del tipo hexápodo muy similar a la familia de los insectos, confiere propiedades omnifóbicas, es decir, de repelencia a gran número de líquidos. Se trata de una estructura muy interesante a nivel tecnológico. En el marco del proyecto, apoyado por el IVACE a través de los fondos FEDER, se ha llevado a cabo una adaptación de esta microestructura, de forma que pueda ser fabricada con láser, ya que permite crear patrones geométricos de manera rápida y muy precisa.
Diseño del método de evaluación de la limpiabilidad
El proyecto ha desarrollado un protocolo de evaluación para determinar la limpiabilidad de los prototipos fabricados, y optimizar el texturizado láser. La inspección se ha llevado a cabo mediante análisis de imagen de las superficies tras el ensuciamiento y posterior limpieza, pudiendo evaluar la suciedad residual y el impacto de las microestructuras. Tras su estudio en 12 microestructuras sobre el acero, se ha observado una disminución significativa de la suciedad residual.
En general, parece evidente que la microestructuración mejora la limpiabilidad de los aceros frente a residuos grasos. ¿Es esto aplicable a otros materiales? y a ¿otros residuos? BIOMIMAT deja abiertas múltiples cuestiones que serán resueltas en otros proyectos que van a dar continuidad a la línea de investigación dedicada al desarrollo de materiales más limpiables.
Sostenibilidad
En el sector agroalimentario, la sostenibilidad y la economía circular juegan un papel fundamental para abordar los desafíos ambientales y promover prácticas más responsables. En este contexto, las soluciones basadas en la naturaleza (SbN) se presentan como estrategias innovadoras para conseguir estos objetivos.
Los depósitos de residuos en general deben ser eliminados con exigentes protocolos de limpieza que suponen un elevado consumo de recursos, con gran impacto a nivel económico y medioambiental. En general, los depósitos de residuos (fouling) presente en equipos e instalaciones en contacto con alimentos suele ser muy complejo químicamente, ya que combina diversidad de componentes (proteínas, hidratos de carbono, grasas, minerales…) mezclados tanto en estado sólido como líquido. Lo cual genera, dificultades para diseñar protocolos de limpieza y desinfección más específicos.