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Agricultural Research Service

Estudio de la celulosa provee una mejor comprensión sobre los cristales del algodón / 8 de junio 2009 / Noticias del Servicio de Investigación Agrícola, USDA

Esta simulación ilustra una nueva comprensión, gracias a los científicos del ARS, sobre cómo los lazos de hidrógeno (mostrados como espirales de color amarillo) se forman y se rompen en la superficie de un cristal del algodón con el tiempo. Hay menos actividad en la parte interior del cristal. Esta información ayudará a los investigadores a mejor entender procesos tales como acabados para textiles de algodón y tratamientos con enzimas para descomponer biomasa para la producción de biocombustibles.

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.


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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.

Última Modificación: 6/16/2009
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