Todos saben que mantener una cocina limpia es esencial para la preparación de alimentos seguros. No desinfectar adecuadamente los utensilios después del uso puede provocar enfermedades transmitidas por los alimentos por el crecimiento bacteriano. Junto con las esponjas de platos, las tablas de corte, particularmente las utilizadas para la carne cruda, son puntos calientes para bacterias.
En lugar de confiar únicamente en los métodos de limpieza diseñados por humanos para combatir la acumulación bacteriana, los investigadores recurrieron a la naturaleza para obtener soluciones. Encontraron inspiración en las propiedades antimicrobianas de la piel de tiburón y las alas de cigarra.
Científicos del Instituto de Investigación Hopkirk, el Centro de Ciencia e Investigación de Seguridad Alimentaria y el Grupo de Tecnologías Aplicadas en Nueva Zelanda colaboraron en un estudiar que usaron láseres para crear superficies antibacterianas. Al imitar las micro y nanoestructuras de las alas de la piel de tiburón y la cigarra, desarrollaron un enfoque novedoso para prevenir la adhesión bacteriana. Sus hallazgos fueron publicados en el Revista de aplicaciones láser.
Mantener limpios las superficies de los alimentos
El estudio se centró en Brochothrix termofacta y Escherichia coli (E. coli), dos bacterias comunes de carne. Estos microbios pueden contaminar los alimentos, causando deterioro, fuera de los dados y enfermedades como la gastroenteritis, que conducen a diarrea, náuseas y vómitos.
Monitorear el crecimiento bacteriano en las superficies de la cocina es crucial no solo en entornos comerciales sino también en el hogar. Una vez que se acumulan bacterias, pueden formar biopelículas que son difíciles de eliminar, incluso del acero inoxidable y cuando usan limpiadores antibacterianos comerciales.
El uso excesivo de productos de limpieza antibacteriana también puede interrumpir el equilibrio de bacterias beneficiosas en la piel y conducir a la irritación de los ojos, la garganta y la piel. Además, la exposición prolongada se ha relacionado con dolores de cabeza y posibles problemas respiratorios a largo plazo.
Leer más: Cómo evitar la enfermedad transmitida por los alimentos
Biomimética en el laboratorio (y la cocina)
Para abordar este desafío, los investigadores examinaron cómo la naturaleza ha evolucionado para resistir la colonización bacteriana.
Con miles de millones de años de refinamiento evolutivo, la naturaleza sirve como un vasto laboratorio de investigación y desarrollo. Los científicos, ingenieros y diseñadores se han inspirado durante mucho tiempo en organismos y procesos biológicos para impulsar la innovación. Este enfoque, conocido como biomimética, aplica las estrategias de la naturaleza para resolver desafíos de diseño humano en campos como arquitectura, medicina, comunicación y energía.
La biomimética ya ha influido en muchos productos cotidianos. Los impermeables se inspiran en las propiedades repelentes al agua de las plumas de pato, mientras que los sacos de dormir y las chaquetas aisladas imitan cómo las aves usan plumas para retener el calor. Los trenes de bala Shinkansen de Japón se modelaron después del pico simplificado del Kingfisher para reducir el ruido y mejorar la eficiencia.
Las texturas de micro y nanoescala de piel de tiburón y alas de cigarra han impulsado previamente los avances tecnológicos debido a sus propiedades superhidrofóbicas, autolectadas, antiminifogging y antimicrobianas. Estas innovaciones han llevado a mejoras en dispositivos médicos, telas y recubrimientos de turbinas eólicas.
Textura de superficie láser
El equipo de investigación creó con éxito superficies texturizadas que replican los patrones de micro y nanoescala que se encuentran en la piel de tiburón y las alas de cigarra. Estas superficies inhiben la unión bacteriana, el crecimiento y la proliferación mediante el uso de láseres ultrarrápidos para modificar el metal a nivel microscópico.
Al diseñar texturas que corresponden a las formas específicas de las células bacterianas, los investigadores pueden hacer que sea significativamente más difícil para los microbios adherirse a las superficies. Además, están desarrollando modelos de aprendizaje automático para ayudar a los fabricantes a optimizar y automatizar la textura de la superficie del láser.
“En comparación con algunos enfoques convencionales, la textura de la superficie del láser no introduce materiales no nativos ni requiere grabados químicos o sensibilizadores en superficies tratadas”, dijo el autor del estudio Sebastiampillai Raymond en un presione soltar. “Esto podría reducir las barreras para introducir nuevas tecnologías en un entorno regulado y eliminar cualquier riesgo de contaminación química potencial del recubrimiento”.
Al aprovechar el poder de la biomimética y la tecnología láser, los investigadores están allanando el camino para superficies de cocina más seguras e higiénicas, sin necesidad de aditivos químicos.
Leer más: La arquitectura sostenible toma señales de la naturaleza
Artículo Fuentes
Nuestros escritores en Discovermagazine.com Use estudios revisados por pares y fuentes de alta calidad para nuestros artículos, y nuestros editores revisan para obtener precisión científica y estándares editoriales. Revise las fuentes utilizadas a continuación para este artículo:
Después de haber trabajado como asistente de investigación biomédica en laboratorios en tres países, Jenny se destaca por traducir conceptos científicos complejos, que van desde avances médicos y descubrimientos farmacológicos hasta lo último en nutrición, hasta contenido atractivo y accesible. Sus intereses se extienden a temas como la evolución humana, la psicología y las historias de animales extravagantes. Cuando no esté inmersa en un libro científico popular, la encontrarás capturando olas o navegar por la isla de Vancouver en su longboard.