Caracterización nanoscópica superficial de películas de almidón extraído de tubérculos andinos

La sustitución de polímeros sintéticos por biopelículas de almidón es un campo en estudio con gran potencialidad. Son materiales no tóxicos, biodegradables, biocompatibles y relativamente fáciles de obtener de varias fuentes vegetales. Para darles una aplicación correcta es necesario conocer sus propiedades, y, varias de las causas de estas pueden ser explicadas por fenómenos encontrados a escala nanoscópica. El presente trabajo muestra el análisis de superficie con microscopía de fuerza atómica de biopelículas de almidón extraído de los tubérculos andinos melloco (Ullucus tuberosus), mashua (Tropaeolum tuberosum), oca (Oxalis tuberosa) y papa (Solanum tuberosum). La caracterización ha revelado importantes diferencias a nanoescala entre las biopelículas a base de almidón examinadas. Estos se han contrastado con los efectos observados a escala macroscópica como el contenido de humedad, materia total soluble, propiedades elásticas, opacidad y absorción IR. La comparación permitió correlacionar algunas de éstas con la topografía y la segregación de contraste de fase medidas en modo tapping a nanoescala. Es así como, aquellas muestras que presentan topografía granular y fases desconectadas se podrían asociar con menor fuerza elástica y mayor afinidad por las moléculas de agua.

Biopolymers are an alternative to synthetic polymers. In particular, starch-based films have a huge research potentiality: they are non-toxic, easily degradable, use green chemistry, and can be obtained from many different natural sources. In order to use them for practical applications it’s important to understand the ultimate causes of their useful macroscopic properties, and they may be found at the nanoscopic scale. Here we present analysis performed by atomic force microscopy, characterizing the nanoscopic topographic surfaces of samples extracted from the Andean tubers melloco (Ullucus tuberosus), mashua (Tropaeolum tuberosum), oca (Oxalis tuberosa) and potato (Solanum tuberosum). Measurements revealed significant differences among the films extracted from these tubers. These results were contrasted to macroscopic measurements such as moisture content, total soluble matter, elastic properties, opacity and IR absorption spectra. Phase contrast segregation and topography AFM tapping images permitted the correlation. Hence, we could relate those samples with granular and phase segregations at the nanoscale to the less elastic forces and water affinity.