Estudio de la celulosa provee una mejor
comprensión sobre los cristales del algodón
Por Rosalie Marion
Bliss
8 de junio 2009 Utilizando un rayo de neutrones para
estudiar los nanocristales, investigadores han provisto nueva
información sobre los lazos de hidrógeno que conectan los bloques
de construcción de la celulosa, la cual es la molécula principal
en fibras de algodón y en la mayoría de las paredes celulares de
otras plantas.
Los participantes en el estudio incluyeron científicos del
Servicio de
Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores en el
Laboratorio Nacional Los Álamos en
Nuevo México y en la
Universidad
Joseph Fourier en la ciudad de Grenoble en Francia.
El estudio, con hallazgos publicados en la revista 'Biomacromolecules’
(Biomacromoleculas), provee una descripción más completa de la
estructura de la celulosa. Esa estructura proveerá una mejor
comprensión de las propiedades químicas y físicas del
algodón. Investigadores han estudiado la estructura molecular de
celulosa por más de un siglo.
Para entender cómo la celulosa se cambia cuando expuesta a enzimas,
agua o tratamientos químicos, los investigadores deben aprender
más sobre el sistema de lazos de hidrógeno de la celulosa.
Ciertas enzimas, por ejemplo, se usan para degradar la celulosa para
utilización en la producción de biocombustible, mientras otras se
usan para tratar textiles, tales como en los tejanos lavados a la piedra.
El químico
Al
French y el científico
Glenn
Johnson, quienes trabajan en la
Unidad
de Investigación de la Estructura y Calidad de Algodón
mantenida por el ARS en Nueva Orleáns, Luisiana, trabajaron con modelos
moleculares en computadoras, mientras sus colaboradores usaron los rayos de
neutrones. Ellos investigaron los lazos de hidrógeno en dos
temperaturas: la temperatura ambiente, y otra temperatura tan fría que
los átomos casi dejaron de moverse–una temperatura de
aproximadamente 430 grados bajo cero Fahrenheit.
Los investigadores querían descubrir si los átomos de
hidrógeno se mueven continuamente o si se quedan en un lugar fijo. Los
científicos detectaron solamente los átomos estáticos de
hidrógeno en ambas temperaturas. Este hallazgo sugiere que en general
hay una red bien ordenada de lazos de hidrógeno, y tambien que hay una
red diferente que está presente en las superficies de los nanocristales
y en regiones donde hay defectos.
Con el tiempo, una mejor comprensión de cómo los cristales del
algodón reaccionan con moléculas vecinas y su energía
electrónica intramolecular podría llevar a una mejor
comprensión de los defectos o las flaquezas al nivel molecular del
algodón. Por su parte, esa mejor comprensión podría llevar
a mejoramientos en el algodón de planchado permanente y los acabados
antimicrobianos en productos para los consumidores.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de
EE.UU.
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