El futuro nos alcanza, la meta: la transición de los polímeros sintéticos a los biodegradables para un futuro sostenible

Autores/as

  • Amilcar Gómez Alonzo-Martínez Facultad de Ciencias Químicas, Unidad Sureste, UAdeC Autor/a
  • Lorena Farías Cepeda Facultad de Ciencias Químicas, Unidad Sureste, UAdeC Autor/a
  • Rosa I. Narro Céspedes Facultad de Ciencias Químicas, Unidad Sureste, UAdeC Autor/a
  • Francisco J. Enríquez Medrano Centro de Investigación en Química Aplicada, Saltillo, Coahuila Autor/a

Palabras clave:

polímeros biodegradables, biopolímeros, aplicaciones de biopolímeros

Resumen

Los polímeros sintéticos son esenciales en diversas actividades cotidianas debido a su durabilidad, resistencia a la degradación y bajo costo. No obstante, estas mismas propiedades han contribuido a un problema creciente de contaminación ambiental, especialmente cuando se trata de plásticos de un solo uso que persisten en el entorno durante largos períodos, afectando tanto los ecosistemas como la salud humana. Por otro lado, los polímeros biodegradables son macro-moléculas que se descomponen fácilmente mediante la acción de agen-tes biológicos (enzimas, bacterias y microorganismos). Sin embargo, los polímeros biodegradables presentan propiedades mecánicas y de resistencia química mucho menores que sus contrapartes sintéticas. La ciencia de los materiales actualmente está enfocando sus esfuerzos en lograr que los polímeros biodegradables mejoren sus propiedades mecánicas, ya sea mezclándolos con otros polímeros o materiales pero que sigan conservando su biodegrada-bilidad. Por ello, en este artículo se proporciona una visión general sobre los problemas actuales que enfrentan los materiales en el camino hacia un futuro sostenible, y se presenta un panorama general de los polímeros biodegradables, desde su clasificación hasta sus principales usos en biomedicina y aplicaciones industriales en general.

 

Referencias

Alizadeh-Osgouei, M., Li, Y., & Wen, C. (2019). A comprehensive review of biodegradable synthetic polymer-ceramic composites and their manufacture for biomedical applications. Bioactive Materials, 4 (1): 22–36. https://doi.org/ 10.101 6/j.bioactmat.2018.11.003

Dua, S., Khatri, H., Naveen, J., Jawaid, M., Jayakrishna, K., Norrrahim, M. N. F., & Rashedi, A. (2023). Potential of natural fiber based polymeric composites for cleaner automotive component production -a comprehensive review. Journal of Materials Research and Technology, 25: 1086–1104. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.06.019

Gilani, I. E., Sayadi, S., Zouari, N., & Al-Ghouti, M. A. (2023). Plastic waste impact and biotechnology: Exploring polymer degradation, microbial role, and sustainable development implications. Bioresource Technology Reports, 24: 101606. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2023.101606

Hasan, K. M. F., Hasan, K. N. Al, Ahmed, T., György, S. T., Pervez, M. N., Bejó, L., Sándor, B., & Alpár, T. (2023). Sustainable bamboo fiber reinforced polymeric composites for structural applications: A mini review of recent advances and future prospects. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 8: 100362. https://doi.org/10.1016/j.cscee.2023.100362

Hrochová, M., Kotrchová, L., Frejková, M., Konefał, R., Gao, S., Fang, J., Kostka, L., & Etrych, T. (2023). Adaptable polymerization platform for therapeutics with tunable biodegradability. Acta Biomaterialia 171: 417-427. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.09.004

Hua, W., Shi, W., Mitchell, K., Raymond, L., Coulter, R., Zhao, D., & Jin, Y. (2022). 3D Printing of Biodegradable Polymer Vascular Stents: A Review. Chinese Journal of Mechanical Engineering: Additive Manufacturing Frontiers, 1(2): 100020. https://doi.org/10.1016/j.cjmeam.2022.100020

Kibirkštis, E., Mayik, V., Zatserkovna, R., Vaitasius, K., Stepanenko, A., Kandrotaitė-Janutienė, R., Venytė, I., & Danilovas, P. P. (2022). Study of physical and mechanical properties of partially biodegradable LDPE polymeric films and their application for printing and packaging. Polymer Testing, 112: 107646. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2022.107646

Liu, T., Wang, Y., Hong, M., Venezuela, J., Shi, W., & Dargusch, M. (2023). Advances in biodegradable piezoelectrics for medical implants. Nano Today, 52: 101945. https://doi.org/10.1016/j.nantod.2023.101945

Marturano, V., Marotta, A., Salazar, S. A., Ambrogi, V., & Cerruti, P. (2023). Recent advances in bio-based functional additives for polymers. Progress in Materials Science, 139: 101186. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2023.101186

Mazur, F., Pham, A.-H., & Chandrawati, R. (2023). Polymer materials as catalysts for medical, environmental, and energy applications. Applied Materials Today, 35: 101937. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2023.101937

McNeill, D. C., Pal, A. K., Mohanty, A. K., & Misra, M. (2023). High biomass filled biodegradable plastic in engineering sustainable composites. Composites Part C: Open Access, 12: 100388. https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2023. 100388

Pantaloni, D., Rudolph, A. L., Shah, D. U., Baley, C., & Bourmaud, A. (2021). Interfacial and mechanical characterisation of biodegradable polymer-flax fibre composites. Composites Science and Technology, 201:108529. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2020.108529

Parameswaranpillai, J., Gopi, J. A., Radoor, S., C․ D․, M. D., Krishnasamy, S., Deshmukh, K., Hameed, N., Salim, N. V., & Sienkiewicz, N. (2023). Turning waste plant fibers into advanced plant fiber reinforced polymer composites: A comprehensive review. Composites Part C: Open Access, 10: 100333. https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2022.100333

PROFECO, Procuraduría Federal del Consumidor (2021). Contaminación por plástico, en www.gob.mx. [En linea]. Disponible en: https://www.gob.mx/profeco/es /articulos/contaminacion-por-plastico?idiom=es. Fecha de consulta: 22 de noviembre 2023.

Rather, R. A., Bhat, M. A., & Shalla, A. H. (2022). An insight into synthetic and physiological aspects of superabsorbent hydrogels based on carbohydrate type polymers for various applications: A review. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications, 3:100202. Elsevier Ltd. https://doi.org/ 10.1016/j.carpta.2022.100202

Rozman, U., & Kalčíková, G. (2021). The first comprehensive study evaluating the ecotoxicity and biodegradability of water-soluble polymers used in personal care products and cosmetics. Ecotoxicology and Environmental Safety, 228: 113016. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.113016

Samir, A., Ashour, F. H., Hakim, A. A. A., & Bassyouni, M. (2022). Recent advances in biodegradable polymers for sustainable applications. npj Materials Degradation, 6 (68): 1-28. Nature Publishing Group. https://doi.org/10. 1038/s4 1529-022-00277-7

Wu, F., Misra, M., & Mohanty, A. K. (2021). Challenges and new opportunities on barrier performance of biodegradable polymers for sustainable packaging. Progress in Polymer Science, 117: 101395. Elsevier Ltd. https://doi.org/10. 1016/j.progpolymsci.2021.101395

Xie, Y., Gao, S., Zhang, D., Wang, C., & Chu, F. (2023). Bio-based polymeric materials synthesized from renewable resources: A mini-review. Resources Chemicals and Materials, 2 (3): 223-230. https://doi.org/10.1016/j.recm .2023.05.001

Yoshinaga, N., Tateishi, A., Kobayashi, Y., Kubo, T., Miyakawa, H., Satoh, K., & Numata, K. (2023). Effect of Oligomers Derived from Biodegradable Polyesters on Eco- and Neurotoxicity. Biomacromolecules, 24(6): 2721–2729. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.3c00160

Zhong, Y., Godwin, P., Jin, Y., & Xiao, H. (2020). Biodegradable polymers and green-based antimicrobial packaging materials: A mini-review. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, 3 (1): 27-35. https://doi.org/10.1016 /j.aiepr.2019.11.002

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Publicado

01/01/2025

Número

Sección

Artículos de Investigación

Cómo citar

Gómez Alonzo-Martínez, A., Farías Cepeda, L., Narro Céspedes, R. I., & Enríquez Medrano, F. J. (2025). El futuro nos alcanza, la meta: la transición de los polímeros sintéticos a los biodegradables para un futuro sostenible. Cienciacierta, 21(81), 1-21. https://revistas.uadec.mx/CienciaCierta/article/view/12