abril 12, 2012

Desarrollan plástico que es capaz de autorepararse como la piel humana

Un nuevo tipo de plástico que imita la capacidad de la piel humana para curar rasguños y cortes ofrece la posibilidad de dotar a muchos equipos tecnológicos, como los teléfonos celulares, computadoras portátiles, automóviles y otros productos con la auto-reparación de sus superficies. El equipo investigador presento el pasado marzo estos nuevos materiales plásticos, que cambian de color para avisar que ha sufrido una daño en su superficie y curarse a sí mismos cuando se expone a la luz, en San Diego en la 243ª sesión y Exposición Nacional de la American Chemical Society (ACS).

La madre naturaleza ha dotado a todo tipo de sistemas biológicos con la capacidad de repararse a sí mismas", explicó el profesor Marek Urban W., Ph.D., quien informó sobre la investigación. "Algunos podemos ver, como se repara la piel y nace corteza nueva que se forma en los cortes en el tronco de un árbol. Algunos son invisibles, pero nos ayudan a mantenernos vivos y saludables, como el sistema de auto-reparación del ADN que se utiliza para corregir el daño genético a los genes. Este nuevo plástico trata de imitar a la naturaleza, la emisión de una señal en rojo cuando está dañado y luego se renueva cuando se exponen a cambios visibles de luz, temperatura o el pH. 

El Dr. Urban, de la Universidad de Southern Mississippi en Hattiesburg contempla una amplia gama de aplicaciones potenciales para el plástico con capacidad de advertir y de autorepararse. Los arañazos en las defensas de automóviles, por ejemplo, podría ser reparado por simple exposición de la defensa a la luz intensa. Críticos de piezas estructurales de aeronaves podrían advertir de los daños causados al notar el cambio de color o enrojecer a lo largo de las grietas o raspones sufridos en el material, por lo que a los ingenieros les permitirá decidir si someter a un baño de luz y recuperar el daño o realizar una sustitución total de los componentes. 

Los plásticos se han vuelto tan comunes, sustituyendo al acero, aluminio, vidrio, papel y otros materiales tradicionales, ya que combinan las propiedades deseables tales como resistencia, peso ligero y resistencia a la corrosión. Cientos de científicos de todo el mundo han estado trabajando, sin embargo, para poner remedio a una de las desventajas de estos materiales omnipresentes, una vez que muchos plásticos se rayan o agrietan, las reparaciones pueden ser difíciles o imposibles.

La auto-sanación de plástico se ha convertido en un santo grial de la ciencia de los materiales. Una primera aproximación a ese anhelado objetivo consiste en disponer de un sistema que contenga plástico encapsulado que se abrirá cuando detecte un quiebre o rayadura, e inicie la reparación con los compuestos que curan rasguños o cortes. Una segunda forma, motivo de este artículo, es la fabricación de plásticos que responden a un estímulo externo como la luz, el calor o un agente químico, provocando la autoreparación de sí mismos.

El equipo del Dr. Urban desarrolló plástico con pequeños enlaces moleculares o "puentes" que extienden las largas cadenas de productos químicos que componen el plástico. Cuando el plástico está rayado o roto, estos enlaces se rompen y cambian de forma, a dichos cambios el Dr. Urban, los ha ajustado de manera que dichos cambios en la forma produzcan un cambio de color visible - una mancha roja que se forma alrededor del defecto. En presencia de luz solar ordinaria o la luz visible de una bombilla de luz, cambios en el pH o la temperatura, motivan al material plástico, a reparar el daño y eliminar la marca roja.

El Dr. Urban señalo también otras ventajas del nuevo plástico. A diferencia de los plásticos de autosanación que se basan en compuestos curativos integrados que puede auto-reparar una sola vez, este plástico puede curarse a sí mismo una y otra vez. El material también es más ecológico que muchos otros plásticos, con el proceso para producir el plástico a base de agua, en lugar de confiar en los ingredientes potencialmente tóxicos. Actualmente, el Dr. Urban y su equipo están trabajando en la incorporación de esta tecnología en plásticos capaces de resistir altas temperaturas.

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