Los fabricantes canadienses de cepillos colaboran con las universidades para avanzar en la investigación de materiales de cerdas biodegradables

En un esfuerzo por abordar el impulso global por la sostenibilidad y reducir la dependencia de los plásticos no biodegradables, los principales fabricantes de cepillos de Canadá han forjado recientemente asociaciones con las mejores universidades para ser pioneros en la investigación de materiales de cerdas biodegradables. Esta colaboración, que abarca empresas como Toronto Brush Works y Vancouver Bristle Tech junto con instituciones académicas como la Universidad de Toronto y la Universidad de Columbia Británica, tiene como objetivo desarrollar alternativas ecológicas que igualen el rendimiento de las cerdas sintéticas tradicionales y al mismo tiempo minimicen el impacto ambiental.

La iniciativa surge en medio de la creciente demanda de los consumidores de productos de belleza y para el hogar sostenibles, y un informe de 2023 del Instituto Canadiense de Consumo Sostenible señala un aumento interanual del 42 % en las búsquedas de “cepillos sin plástico” en América del Norte. Las cerdas de los cepillos tradicionales, a menudo hechas de nailon o poliéster, pueden tardar siglos en descomponerse, lo que contribuye a los residuos de los vertederos y a la contaminación por microplásticos. Sin embargo, las alternativas biodegradables enfrentan obstáculos: equilibrar la durabilidad, la flexibilidad y el costo con la compostabilidad ha obstaculizado durante mucho tiempo el progreso de la industria.

Un elemento central de la investigación es identificar materias primas viables. Los equipos están explorando fibras de origen vegetal (como cáñamo, bambú y bagazo de caña de azúcar), micelio (redes de hongos) y subproductos agrícolas (como paja de trigo y hojas de maíz). "Nos estamos centrando en materiales de origen local para reducir la huella de carbono", explica la Dra. Elena Márquez, investigadora principal del Laboratorio de Ciencias de Materiales de la Universidad de Toronto. "Por ejemplo, las fibras de cáñamo, que abundan en las provincias de las praderas de Canadá, son prometedoras por su resistencia natural; ahora estamos probando cómo tratarlas para imitar la elasticidad de las cerdas sintéticas".

Un desafío clave es garantizar la biodegradabilidad sin sacrificar la funcionalidad. "Los consumidores no cambiarán a cepillos ecológicos si se caen o pierden forma después de algunos usos", dice Michael Chen, director de I+D de Vancouver Bristle Tech. Para abordar esto, los investigadores están utilizando protocolos de prueba avanzados: ASTM D5511 para compostabilidad (que mide el 90 % de degradación en 180 días) e ISO 12945-2 para el rendimiento de las cerdas (que evalúa la rigidez, la resiliencia y la retención de agua). Los primeros prototipos que utilizan una mezcla de micelio y fibras de lino han cumplido con el 85 % de los estándares de durabilidad de las cerdas sintéticas, con ajustes continuos para mejorar la resistencia al desgaste.

El modelo universidad-industria está resultando fundamental para una innovación rápida. “Las universidades aportan equipos especializados (como nuestros microscopios electrónicos de barrido para analizar la estructura de las fibras) y rigor académico, mientras que los fabricantes brindan información del mundo real sobre la escalabilidad de la producción”, señala el Dr. James Wilson del Programa de Fabricación Sostenible de la Universidad de Columbia Británica. Ya se están probando líneas de producción piloto, con planes de lanzar la primera línea comercial de cerdas biodegradables para fines de 2024, dirigida a los mercados de belleza, limpieza del hogar y cepillos industriales.

Más allá de los beneficios ambientales, la investigación está preparada para impulsar la posición de Canadá en el sector mundial de materiales sostenibles. “Las estrictas leyes EPR (Responsabilidad Extendida del Productor) de Europa y las prohibiciones de plástico de California están impulsando la demanda de productos que cumplan con las normas”, dice Sarah Liu, líder de sostenibilidad en Toronto Brush Works. "Al ser líderes en tecnología de cerdas biodegradables, no solo cumplimos con las regulaciones: estamos creando una ventaja competitiva en el mercado mundial de cepillos ecológicos de 2.300 millones de dólares".

A medida que la colaboración entra en su segundo año, la atención se centra en su ampliación. "La siguiente fase implicará optimizar los procesos de fabricación para mantener los costos dentro del 15% de las cerdas sintéticas", añade Chen. Con el aumento de las presiones regulatorias y de los consumidores, esta asociación señala un cambio: la innovación sostenible en la fabricación de cepillos ya no es opcional: es el futuro.