Forskare vid Institutet för Bioteknik i Katalonien, Spanien (IBEC), har utvecklat ett bioplastmaterial som inte bara är vattentätt utan faktiskt blir starkare vid kontakt med vatten! Biomaterialet består av polymerer framställda av kitosan från räkskal och till kitosanstrukturen har nickel införlivats.
(2026-04-16) Forskarna vid institutet skriver i en rapport i Nature Communications att utvecklingen av detta nya biomaterial markerar ett avsteg från plastålderns tankesätt att tillverka material, som måste isolera sig från sin omgivning för att fungera bra. Istället visar det nya bioplastmaterialet hur hållbara plastmaterial kan koppla samman och utnyttja sin omgivning, genom att använda sitt omgivande vatten för att uppnå mekanisk prestanda som överträffar vanliga fossila plaster.
”I över ett sekel har vi antagit att material, för att lyckas i naturen, måste bli inerta. Denna forskning visar motsatsen: material kan frodas genom att interagera med sin omgivning snarare än att isolera sig från den”, säger Javier G. Fernández, som är forskningsprofessor vid IBEC och den som lett utvecklingen av det nya materialet.
I sin rapport framhåller forskarna att tillverkningsprocessen och införlivandet av nickel i polymerstrukturen inte förändrar den biologiska naturen hos kitosanet.
”Materialet är fortfarande biologiskt rent i naturens ögon; det förblir i huvudsak samma molekyl som finns i insektsskal eller svampar. Denna renhet möjliggör sömlös återintegrering i naturliga ekologiska kretslopp”, förklarar Javier G. Fernández.
Att man kom att använda metall i polymerstrukturen, för att få materialet att hårdna i vatten, tillkom av en ren slump! En biologisk studie av sandmaskar hade visat att när metallen zink avlägsnades från tänderna på sandmasken Nereis virens mjuknade tänderna vid kontakt med vatten. Forskarna vid IBEC började då experimentera med det omvända: att tillsätta metall till ett material och få det att bli hårdare och uthålligare i vatten.
Enligt IBEC-rapporten är vissa metaller kända för att stärka biologiska strukturer. Forskarna testade sålunda om man kunde kontrollera hydreringen av kitosan från kräftdjursskal. Vid testerna fokuserade forskarteamet på nickel, som ett naturligt förekommande spårämne som lätt interagerar med kitin och som löses upp i vatten. Kitosan med införlivat nickel bearbetades till tunna plastliknande filmer och när dessa nedsänktes i vatten blev materialet väsentligt starkare och hårdare. Mätningar visade på en ökning i styrka på upp till 50 procent vid nedsänkning i vatten.
Enligt forskarna blir vattnet en aktiv strukturell komponent i det nya materialet. Ett dynamiskt nätverk av svaga, reversibla bindningar bryts och omformas kontinuerligt på grund av rörligheten hos nickeljoner och omgivande vattenmolekyler. Denna konstanta mikroskopiska omkonfiguration gör att materialet kan absorbera stress och omorganisera sig självt, vilket speglar beteendet hos naturliga biologiska strukturer!
”Vi har utvecklat ett material som tillsammans med vatten kan betecknas som ’mjukt’ på en molekýlär skala, men som faktiskt och praktiskt ur användarsynpunkt blir starkare och hårdare”, sammanfattar Javier G. Fernández.
I sin rapport framhåller forskarna också att tillverkningsprocessen inte producerar något som helst nickelavfall. Under den första nedsänkningen av materialet i vatten frigörs majoriteten av det nickel, som inte bidrar till att skapa en strukturell bindning. Istället för att kassera denna blandning av vatten och nickel designade teamet en slinga, där det frigjorda nicklet blir insatsvara för att producera nästa materialsats. Denna procedur upprepas sedan från process till process och på så sätt uppnår man en 100-procentig effektivitet i användningen av nickel.
IBEC-forskarnas mål är att produktion av deras kitosan-nickel-baserade bioplast ska kunna ske på många platser runt om i världen, eftersom kitinösa polymerer produceras i stor skala i stort sett överallt i naturen.
”Varje år produceras i världen uppskattningsvis 100 miljarder ton kitin, vilket motsvarar tre århundradens plastproduktion och gör kitin-baserade polymerer till idealiska kandidater för framtida hållbar tillverkning”, säger Akshayakumar Kompa, som är en av forskarna i professor Fernandez grupp.
Jerry Pettersson/JP Press Agency © 2026
jp.press@jppa.one
