APRENDIZAJE DESDE EL CAPITAL NATURAL
Tecnologías de filtración y desalinización de aguas que incorporan a las acuaporinas naturales.
TECNOLOGÍA NATURAL: Acuaporinas
Las acuaporinas son proteínas que permiten el paso selectivo del agua a través de la membrana de las células, formando un canal en forma de hélice que tiene 0,22 nanómetros de largo por 0,3 nanómetros de ancho con un diámetro de 0,28 nanómetros, que solamente puede ser atravesado por las moléculas de agua. Entre las propiedades de las acuaporinas se cuentan: su capacidad de filtración, calculada en tres mil millones de moléculas de agua por segundo, además de tener características hidrofóbicas e hidrofílicas. Se han descubierto acuaporinas en mamíferos (gatos, perros), vegetales (arroz, tomates), insectos (mosquitos como el Anopheles) y microorganismos, por ejemplo la bacteria E. Coli (Coppo 2008:170).
DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO
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El descubrimiento científico de las acuaporinas y sus funcionalidades básicas es tan importante, que hizo merecedor del premio Nobel de química al investigador Peter Agre en el año de 2003.
La trayectoria tecnológica que sitúa a las acuaporinas como fuente de procesos de aprendizaje en términos de Biomimética y Bioutilización ha sido claramente descrita y analizada. En una revisión al estado del arte en las tecnologías de desalinización a través de membranas biomiméticas asociadas a las acuaporinas, Tang et al. (2013) dan cuenta de la manera en la que se han presentado estos tres procesos de aprendizaje y de las etapas o secuencia temporal en la que ocurrieron, en el caso de la tecnología de desalinización. En primer lugar, tuvo lugar la inspiración tomada del referente natural y el análisis científico de las propiedades del referente biológico, realizado por W.R Bowen. El siguiente paso consistió en la creación de una membrana de filtración en la que se inserta una capa de acuaporinas Z (conocidas también como AqpZ) provenientes de la bacteria Escherichia Coli, las cuales tienen la capacidad de permitir el movimiento de agua por ósmosis (proceso natural de paso del agua a través de la membrana desde una solución más concentrada a una menos concentrada para purificar el agua) y ósmosis inversa (consiste en revertir el proceso natural de ósmosis empleando una fuerza externa, habitualmente presión), el cual es uno de entre diversos diseños de membranas biomiméticas.
En el mismo sentido, Pearce (2012) ha mostrado que existen dos tipos de aproximación a la tecnología biomimética de las membranas para filtración; de una parte, el laboratorio Nacional Sandia, en Nuevo México (USA) ha creado membranas biomiméticas sintéticas construyendo un canal inorgánico que desempeña la misma función selectiva que desempeñan las acuaporinas naturales. De otra parte, la membrana diseñada por la empresa Danesa Aquaporin, que actualmente se encuentra en etapa de desarrollo para salir al mercado, imita la estructura de la pared celular, conformando una capa lipídica doble, en la cual se incrustan las acuaporinas naturales.
CLASIFICACIÓN
La relación entre las tecnologías humanas de purificación de agua y desalinización y la tecnología natural de filtración de agua proveniente de las acuaporinas es ilustrativa del proceso de complementariedad que pueden tener los tres procesos de aprendizaje desde el capital natural. Las tecnologías humanas, en este caso, han aprovechado la inspiración ofrecida por estas moléculas transportadoras de agua (bioinspiración), han logrado la transferencia de principios o estrategias desde la naturaleza e igualmente han incorporado las acuaporinas como insumo o componente de la tecnología de filtrado y/o desalinización.