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2021-09-17
Avances en tecnología de polímeros
Los polímeros se hallan en gran parte de nuestro entorno sin que nos demos cuenta. Actualmente, las innovaciones en este campo han logrado que algunas estructuras poliméricas reemplacen el aluminio y otros metales. Se han creado materiales que sustituyen compuestos de fibras ópticas y electrónicas. Los avances en este campo han conseguido el desarrollo de aplicaciones tan complejas como la ingeniería de tejidos.
Gracias a la investigación de diversos polímeros, se han logrado gestionar investigaciones enfocadas en la creación de materiales que, además de hacer más fácil la vida de los seres humanos, son amigables con el medio ambiente.
La necesidad de establecer una economía circular que mitigue el cambio climático y los problemas medioambientales, ha ocasionado que los plásticos de origen biológico sean cada vez más comercializados. Polímeros como el ácido poliláctico, polihidroxialcanoatos o el succinato de polibutileno, son usados cada vez más en el envasado de alimentos.
Este año un grupo de investigadores de la Universidad Yale logró producir un plástico 100% biodegradable a partir de polvo de madera. En el proceso fue utilizado un disolvente biodegradable con el que se redujo y entrelazo una suspensión de polímeros orgánicos, celulosa e hidrógeno a nivel de nanoescala. El bioplástico logró empezar a fracturarse en dos semanas y a los tres meses se degradó por completo.
Otro progreso importante fue realizado por el Instituto Fraunhofer de Investigación Aplicada de Polímeros (IAP), quienes crearon un método innovador para producir plásticos, donde incrustan enzimas en los poros de los polímeros, logrando que estas no se deterioren en el proceso. El gran avance permitirá que los plásticos inteligentes se degraden rápidamente.
Uno de los proyectos más destacados es el efectuado por un equipo de la Universidad de Colorado Boulder, quienes con el uso de la química covalente dinámica, crearon polímeros covalentes de doble hélice, similares al ADN. Este descubrimiento abre el espacio para nuevas investigaciones donde se busque la producción de enzimas artificiales o el desarrollo de materiales biomiméticos que simulen o repliquen los procesos naturales.
Quizá el logro más importante del siglo XXI, (en cuestión de polímeros y materiales) fue el descubrimiento del grafeno. Dicho descubrimiento fue llevado a cabo en 2004, por los investigadores Andre Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester. Sus experimentos pioneros con este material bidimensional, los llevaron a ser galardonados con el Premio Nobel de Física en 2010. A 17 años de este acontecimiento, el grafeno no ha parado de llamar la atención en el ámbito científico, ya que posee propiedades extraordinarias e inigualables.
El grafeno es el material más resistente que se ha descubierto en la naturaleza. Su dureza sobrepasa la del diamante y, además de ser más fuerte que el acero estructural, posee una gran elasticidad y flexibilidad. Dentro de sus características más destacadas se encuentra su alto nivel de conductividad eléctrica y térmica, mayor que la del cobre o la plata, además es capaz de generar electricidad siendo expuesto a la luz solar.
El grafeno es uno de los nanomateriales más estudiados, analizados y experimentados en la actualidad. Es una sustancia ecológica y abundante en la naturaleza, tiene propiedades químicas, eléctricas, magnéticas, mecánicas y ópticas. Con lo anterior, los polímeros de grafeno tienen un elevado potencial de desarrollo que promete un sin fin de aplicaciones y una revolución tecnológica.
Finalmente, destacamos que el grafeno ya es utilizado en productos como etiquetas de seguridad, palas de papel deportivas y sensores médicos. Sus múltiples cualidades han hecho que se estén investigando sus aplicaciones en sectores como: la industria alimentaria, telefonía móvil, electrónica, informática, energías renovables, combustibles, blindajes, industrias de motores y automovilismo, entre otros.
Mauro Sastoque Campos
Revista Virtual Pro
Bibliografía
Atria Innovation. (2020). ¿Qué es el grafeno? Características y aplicaciones del grafeno. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de
https://www.atriainnovation.com/grafeno-caracteristicas-aplicaciones/
CienciaPlus. (2021). Primer polímero sintético similar al ADN. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de
Gioffre, P. (2021). Conversión de biomasa en polímero de alto valor.Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de https://www.cosmeticlatam.com/index.php/2021/04/14/conversion-de-biomasa-en-polimero-de-alto-valor/
Graphenano Nanotechnologies. ¿Qué es el grafeno?. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de https://www.graphenano.com/que-es-el-grafeno/
Herrera Gré, D. (2018). El grafeno, el mayor descubrimiento desde la invención de la rueda, y la relación de Chile con China. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de https://www.elmostrador.cl/cultura/2018/06/25/el-grafeno-el-mayor-descubrimiento-desde-la-invencion-de-la-rueda-y-la-relacion-de-chile-con-china/
Kardoudi, O. El plástico que se degrada solo está más cerca que nunca. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2021-06-03/plastico-que-no-hace-falta-reciclar_3112775/
Millholland, C. D. (2020). Nuevos Materiales Poliméricos, Novedosos Procesos de Fabricación y Análisis: Una Serie de Webinars. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de https://www.thermofisher.com/blog/cienciaacelerada/materiales/polimero-plasticos/nuevos-materiales-polimericos-novedosos-procesos-de-fabricacion-y-analisis-una-serie-de-webinars/
Rodriguez Marin. D. (2021). La fuerte presencia de los polímeros en nuestra vida diaria. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de
https://delfino.cr/2021/07/la-fuerte-presencia-de-los-polimeros-en-nuestra-vida-diaria
Rus, C. (2021). Crean un bioplástico basado en madera y capaz de degradarse por completo en tres meses. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de https://www.xataka.com/ecologia-y-naturaleza/crean-bioplastico-basado-madera-capaz-degradarse-completo-tres-meses
Urcuyo, Roberto., González Flores. D., Cordero Solano, K. (2021). Perspectivas y aplicaciones reales del grafeno después de 16 años de su descubrimiento. Recuperado el 10 de septiembre de 2021 de http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-28042021000100051
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