El bote de champú que se vacía hasta la última gota

«Todos luchamos con los botes de champú en casa», dice Bhushan. «Tengo unos cuantos en mi ducha en este momento. Tratando de conseguir la última gota, lo pongo al revés, mi esposa añade agua al bote y peleamos con él durante un tiempo, luego nos damos por vencidos y simplemente lo tiramos», reconoce. «Es lo que podríamos llamar un problema del primer mundo, ¿verdad? No puedo conseguir que salga todo el champú. Pero los fabricantes están realmente interesados en esto, ya que hacen miles de millones de botes que van a parar a la basura cuando el producto todavía está en ellos», continúa.

Ya existían recubrimientos para ayudar a los alimentos a salir de sus recipientes, pero no al jabón. «En comparación con los jabones, conseguir que la salsa de tomate salga de un bote es trivial. Nuestro recubrimiento repele los líquidos en general, pero que repeliera el jabón fue la parte más difícil», señala el científico.

La clave, según explicó, es la tensión superficial, la tendencia de las moléculas de una sustancia a pegarse entre sí. El ketchup y otras salsas están hechas principalmente de agua y las moléculas de agua tienden a pegarse entre sí más de lo que se adhieren al plástico. Pero los surfactantes -las moléculas orgánicas que hacen que el jabón sea «jabonoso»-, son justo lo contrario: tienen una tensión superficial muy baja y se adhieren al plástico fácilmente. «Fue un desafío extra para nosotros hacer una superficie que pudiera repeler el surfactante», confirma Brown.

Su objetivo, sugerido por un fabricante de champú comercial, fue crear un revestimiento para una botella de champú que fuera barato, eficaz y respetuoso con el medio ambiente. Bhushan y Brown revistieron una botella de plástico con una estructura microscópica con forma de «y» que acuna las gotas de jabón por encima de pequeñas bolsas de aire, de manera que el jabón en realidad nunca toca el interior de la botella. Las estructuras de «y» se construyen usando nanopartículas más pequeñas hechas de sílice o cuarzo -un ingrediente del vidrio- que, cuando se tratan adicionalmente, no se pegan a jabón. No cubren el interior de la botella completamente, sino que se colocan a unos pocos micrómetros. Las principales ramas de la «y» exceden la superficie del plástico en un ángulo inferior a 90 grados, lo suficientemente inclinado para que el agua, aceites e incluso surfactantes no puedan sostenerse físicamente en forma de gotas que caen entre las ramas y toquen el plástico.

Las estructuras tienen sólo unos pocos micrómetros -millonésimas de metro- de altura y están cubiertas de proyecciones como ramas aún más pequeñas. Se ven como almohadas en forma de corazón peludas, pero son duras como el vidrio.

Su idea funciona con el polipropileno , un plástico común que se utiliza para envasar productos alimenticios y artículos de uso doméstico: jabones, detergentes, yogures, ketchup, jarabes y cápsulas de café, por ejemplo.

Los investigadores creen que la invención podría ayudar al reciclaje, ya que no habría que limpiar el bote de residuos. Además, con un mayor desarrollo, la técnica puede servir para otros productos de plástico que tienen que estar limpios, como dispositivos biomédicos o catéteres. Ya han aplicado la misma técnica al policarbonato , un plástico utilizado en faros de coches y teléfonos inteligentes, entre otras aplicaciones.