Archivo - FILED - 07 September 2012, Hamburg: A flight ticket is seen on a table in Hamburg. A recent opinion poll showed a division among Germans regarding reducing the tax on airline tickets. Photo: Malte Christians/dpa/dpa-tmn - Malte Christians/dpa/dpa-tmn - Archivo
MADRID, 2 Ene. (EUROPA PRESS) -
Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) han demostrado que los materiales derivados de la madera pueden cumplir los requisitos para convertirse en un buen papel térmico. En un estudio publicado en 'Science Advances', los investigadores informan sobre recubrimientos de papel térmico que utilizan lignina, un componente principal de la madera, junto con un sensibilizador derivado de azúcares vegetales.
Millones de personas usan papel térmico a diario sin darse cuenta. Recibos, etiquetas de envío, tickets e historiales médicos utilizan recubrimientos sensibles al calor para que aparezca el texto. Más específicamente, el calor desencadena una reacción entre un tinte incoloro y un revelador, lo que produce texto oscuro al calentar el papel.
El papel térmico es un objeto pequeño que ocupa un espacio considerable. Se produce a gran escala, se manipula a diario y, a menudo, se recicla, lo que permite que sus sustancias químicas se dispersen en el agua y el suelo. Durante décadas, los desarrolladores más comunes han sido el bisfenol A (BPA) y, más recientemente, el bisfenol S (BPS). Ambos pueden afectar a los organismos vivos al alterar la señalización hormonal, y ambos se detectan en el medio ambiente y en personas que manipulan recibos con frecuencia.
Encontrar alternativas más seguras a los bisfenoles es difícil porque el papel térmico también debe ser estable, imprimible y rentable: en 2022, el mercado mundial de papel térmico se valoró en alrededor de 3.411 millones de euros (4.000 millones de dólares) y se espera que crezca a alrededor de 5.117 millones de euros (6.000 millones de dólares) para 2030.
Los reguladores y fabricantes han buscado alternativas, pero el progreso ha sido lento, ya que cualquier alternativa menos tóxica también debe reaccionar a la temperatura adecuada, mantenerse estable durante el almacenamiento, mezclarse bien con otros ingredientes del recubrimiento y evitar la decoloración de fondo. Y muchos materiales de origen biológico propuestos fallan en una o más de estas características.
En este contexto, los investigadores de este nuevo trabajo informan: "Hemos desarrollado formulaciones de papel térmico, que se encuentran comúnmente en productos cotidianos como recibos de efectivo, etiquetas de paquetes, boletos de avión, etc., hechas de moléculas de origen vegetal que tienen firmas tóxicas muy bajas o nulas", detalla Jeremy Luterbacher de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, quien se hizo conocido en 2014 después de desarrollar un método para extraer lignina de las plantas de forma económica, evitando al mismo tiempo su destrucción.
El nuevo estudio se basa precisamente en el trabajo continuo del laboratorio con la lignina. Los investigadores se centraron en ella porque ya contiene grupos químicos que pueden actuar como reveladores de color.
Sin embargo, la lignina aislada suele ser oscura y químicamente desordenada, lo que la hace inadecuada para la impresión. Para solucionar esto, los investigadores emplearon un método de extracción controlada, denominado "fraccionamiento secuencial asistido por aldehído", para producir polímeros de lignina de color claro con menos grupos oscuros que absorben el color y que pueden interferir con la impresión. Su composición química también permitió que se mezclara bien en la capa térmica, un requisito clave para una reactividad adecuada.
Para que la lignina fuera reactiva a las temperaturas de impresión, el equipo añadió un "sensibilizador", un compuesto que se funde al calentarse y facilita la interacción entre el tinte y el revelador. En lugar de usar sensibilizadores convencionales derivados del petróleo, probaron con diformilxilosa, una molécula derivada del xilano, un azúcar presente en las paredes celulares de las plantas. Posteriormente, aplicaron las mezclas resultantes como capas delgadas sobre papel y las probaron mediante calentamiento controlado e impresoras comerciales.
Los recubrimientos a base de lignina produjeron imágenes impresas nítidas al calentarse, con valores de densidad de color dentro del rango requerido para el papel térmico comercial. Asimismo, se mantuvieron estables al almacenarse cerca de una ventana durante meses, y los logotipos impresos se mantuvieron legibles después de un año. Si bien el contraste de la imagen seguía siendo inferior al del papel comercial totalmente optimizado, el rendimiento fue similar al de los papeles térmicos a base de BPA.
Las pruebas de seguridad también mostraron una clara ventaja, ya que los reveladores de lignina mostraron una actividad similar a la del estrógeno, de dos a cuatro órdenes de magnitud menor que la del BPA. El sensibilizador a base de azúcar no mostró ningún perfil estrogénico ni tóxico en las condiciones de prueba.
De esta forma, el estudio demuestra que se pueden fabricar formulaciones de papel térmico más seguras directamente a partir de biomasa no comestible mediante sencillos pasos de procesamiento. Si bien se necesita más investigación para optimizar la calidad de impresión y la escalabilidad, los resultados apuntan a recibos y etiquetas que cumplen su función sin recurrir a productos químicos problemáticos.