Al crecer en Milán, a Benedetto Marelli le gustaba descubrir cómo funcionaban las cosas. Reparaba aparatos rotos simplemente para tener la oportunidad de desmontarlos y volver a montarlos. Además, desde muy joven, tuvo un fuerte deseo de tener un impacto positivo en el mundo. Al matricularse en la Universidad Politécnica de Milán, eligió estudiar ingeniería.

"La ingeniería parecía la opción adecuada para satisfacer mis pasiones en la intersección de descubrir cómo funciona el mundo, junto con la comprensión de las reglas de la naturaleza y el aprovechamiento de este conocimiento para crear algo nuevo que podría impactar positivamente nuestra sociedad", dice Marelli, Paul M. del MIT. Cook Profesor Asociado de Desarrollo Profesional de Ingeniería Civil y Ambiental.

Marelli decidió centrarse en la ingeniería biomédica, que en ese momento era lo más parecido a la ingeniería biológica disponible. “Me gustó la idea de realizar estudios que me proporcionaran una base para diseñar la vida”, con el fin de mejorar la salud humana y la agricultura, dice.

Marelli obtuvo un doctorado en ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad McGill y luego trabajó en el Silklab de biomateriales de la Universidad de Tufts como postdoctorado. Después de su posdoctorado, Marelli se sintió atraído por el Departamento de Asuntos Civiles y Ambientales del MIT en gran parte debido al trabajo de Markus Buehler, profesor de ingeniería McAfee del MIT, quien estudia cómo diseñar nuevos materiales entendiendo la arquitectura de los naturales.

"Esto resonó con mi formación y mi idea de utilizar los componentes básicos de la naturaleza para construir una sociedad más sostenible", dice Marelli. "Para mí fue un gran paso adelante pasar de la ingeniería biomédica a la ingeniería civil y ambiental. Significó cambiar completamente mi comunidad, comprender lo que podía enseñar y cómo orientar a los estudiantes en una nueva rama de la ingeniería. Mientras Markus trabaja con seda para "Estudié cómo diseñar mejores materiales, esto me hizo ver una conexión clara con lo que estaba haciendo y lo que podía hacer. Lo considero uno de mis mentores aquí en el MIT y tuve la suerte de terminar colaborando con él".

La investigación de Marelli tiene como objetivo mitigar varios problemas globales urgentes, afirma.

“Impulsar la producción de alimentos para brindar seguridad alimentaria a una población cada vez mayor, restaurar el suelo, disminuir el impacto ambiental de los fertilizantes y abordar los factores estresantes provenientes del cambio climático son desafíos sociales que requieren el desarrollo de tecnologías rápidamente escalables y desplegables”, afirma.

Marelli y sus colegas investigadores han desarrollado recubrimientos derivados de la seda natural que extienden la vida útil de los alimentos, suministran biofertilizantes a semillas plantadas en suelos salados e improductivos y permiten que las semillas establezcan plantas más saludables y aumenten el rendimiento de los cultivos en tierras afectadas por la sequía. Según Marelli, las tecnologías han dado buenos resultados en las pruebas de campo realizadas en Marruecos en colaboración con la Universidad Politécnica Mohammed VI de Ben Guerir y ofrecen un gran potencial.

“Creo que con esta tecnología, junto con los esfuerzos comunes compartidos por los PI del MIT que participan en el Gran Desafío Climático para Revolucionar la Agricultura, tenemos una oportunidad real de impactar positivamente la salud planetaria y encontrar nuevas soluciones que funcionen tanto en entornos rurales como altamente sostenibles. campos agrícolas modernizados”, dice Marelli, quien recientemente obtuvo la titularidad.

Como investigador y empresario con alrededor de 20 patentes a su nombre y premios que incluyen el premio CAREER de la National Science Foundation, el premio Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers y el Ole Madsen Mentoring Award, Marelli dice que, en general, sus conocimientos sobre las proteínas estructurales – y cómo utilizar ese conocimiento para fabricar materiales avanzados a múltiples escalas – se encuentran entre sus logros de los que más se enorgullece.

Más concretamente, Marelli cita uno de sus avances relacionado con una fresa. Después de haber sumergido la baya en una suspensión de seda comestible, inodora e insípida, como parte de un concurso de cocina celebrado en su laboratorio postdoctoral, la dejó accidentalmente en su banco, solo para descubrir, aproximadamente una semana después, que se había conservado bien.

"El recubrimiento de la fresa para aumentar su vida útil es difícil de superar cuando se trata de inspirar a la gente de que los polímeros naturales pueden servir como materiales técnicos que pueden impactar positivamente en nuestra sociedad" al reducir el desperdicio de alimentos y la necesidad de envíos refrigerados que consumen mucha energía. dice Marelli.

Cuando Marelli ganó el Instituto de BioInnovación y el Premio Científico a la Innovación en 2022, dijo a la revista Science que cree que se debería animar a los estudiantes a elegir un camino empresarial. Reconoció lo pronunciada de la curva de aprendizaje de ser emprendedor, pero también señaló cómo el impacto de la investigación puede aumentar exponencialmente.

Amplió esta idea más recientemente.

“Creo que un número cada vez mayor de académicos y estudiantes de posgrado deberían tratar de ensuciarse las manos con esfuerzos empresariales. Vivimos en una época en la que los académicos están llamados a tener un impacto tangible en nuestra sociedad, y traducir lo que estudiamos en nuestros laboratorios es claramente una buena manera de emplear a nuestros estudiantes y mejorar el esfuerzo global para desarrollar nuevas tecnologías que puedan hacer que nuestra sociedad sea más sostenible y equitativo”, dice Marelli.

Refiriéndose a una empresa derivada, Mori, que surgió a partir del descubrimiento de las fresas recubiertas y que desarrolla productos a base de seda para conservar una amplia gama de alimentos perecederos, Marelli dice que le resulta muy satisfactorio saber que Mori tiene un producto en el mercado que surgió de sus esfuerzos de investigación, y que 80 personas están trabajando para traducir el descubrimiento del “laboratorio a la mesa”.

“Saber que la tecnología puede cambiar la situación en crisis como el desperdicio de alimentos y el impacto ambiental relacionado con los alimentos es la mayor recompensa de todas”, afirma.

Marelli dice que les dice a los estudiantes que buscan soluciones a problemas extremadamente complicados que encuentren una solución, “por muy loca que pueda ser”, y luego hagan una extensa revisión de la literatura para ver qué han hecho otros investigadores y si “hay algún indicio de que apunta hacia el desarrollo de su solución”.

"Una vez que entendemos la viabilidad, normalmente trabajo con ellos para simplificarlo tanto como podamos y luego dividir el problema en partes pequeñas que se pueden abordar en serie y/o en paralelo", dice Marelli.

Ese proceso de descubrimiento está en curso. Cuando se le pregunta cuál de sus tecnologías tendrá el mayor impacto en el mundo, Marelli dice: "Me gustaría pensar que son las que aún deben descubrirse".

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