BIOCHOLESTEROID: Nous materials intel·ligents bio-basats amb resposta òptica per a aplicacions avançades

La indústria dels materials avançats s’enfronta al repte de desenvolupar solucions ambientalment i econòmicament sostenibles que mantinguin o millorin les prestacions dels materials tradicionals. En àmbits com l’òptica, els sensors o els recobriments funcionals, hi ha una demanda creixent de materials capaços de respondre a estímuls externs mitjançant canvis visibles i controlables. Tanmateix, moltes de les solucions actuals depenen de matèries primeres no renovables.

El projecte BIOCHOLESTEROID proposa el desenvolupament d’un nou material bio-basat amb propietats òptiques avançades, capaç d’interactuar amb la llum de manera controlada sense necessitat de tints o pigments. En particular, es basa en la creació d’elastòmers de cristall líquid col·loidal colestèric, estructures que generen color de manera natural gràcies a la seva arquitectura interna helicoïdal, que reflecteix selectivament la llum.

Aquests materials combinen, en un únic sistema, les propietats òptiques dels cristalls líquids colestèrics amb les propietats mecàniques dels elastòmers, és a dir, materials flexibles i deformables, similars a la goma. El resultat és un material funcional que manté la seva elasticitat i, al mateix temps, presenta un color estructural estable.

La principal innovació del projecte rau en el desenvolupament d’un material flexible, sostenible i amb funcionalitats avançades, obtingut a partir de partícules d’origen natural. Aquest material no només presenta color sense necessitat d’afegir colorants o pigments no biodegradables o tòxics, sinó que a més és capaç de modificar-lo en resposta a estímuls externs com la deformació, la pressió o la temperatura.

Aquesta capacitat, coneguda com a resposta mecano-cròmica, obre la porta a aplicacions en àmbits com els sensors, l’òptica avançada o les superfícies intel·ligents. Així mateix, la integració de propietats col·loidals i elastomèriques en un mateix material suposa un avenç respecte de les solucions convencionals, i permet la formació d’estructures similars a les de Bouligand que ofereixen mecanismes d’enduriment i reforç superiors, similars als dels teixits biològics d’alta resistència. Els materials resultants tenen possibles aplicacions en sensors, l’anti-falsificació o funcions de suport de càrrega.

L’INTERCOLL de la UPC aporta la seva experiència en el disseny de materials avançats a base de fibres cel·lulòsiques i en el control de l’autoorganització de sistemes col·loidals, contribuint al desenvolupament de solucions amb un alt potencial de transferència al teixit empresarial. El grup Life Cycle Thinking de l’EHU aporta el seu coneixement en el desenvolupament de materials naturals que presenten múltiples funcionalitats i que, a més, són respectuosos amb el medi ambient, mitjançant la implementació de l’anàlisi del cicle de vida i l’ecodisseny.

Pressupost i finançament

El projecte BIOCHOLESTEROID compta amb un pressupost de 151.250 €, i està finançat pel Pla Estatal d’Investigació Científica i Tècnica i d’Innovació 2024-2027, a través de la convocatòria Projectes de Generació de Coneixement. Es va iniciar el setembre de 2025 i finalitzarà el 2028.