TecnoPolímeros

.....Tecnopolimero.....

2020-05-26T14:21:00.000-04:00

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Hola!!!, aquí les traigo la información del mundo de los polímeros y algo más. En este viaje iremos desde que son los polímeros hasta las noticias más recientes del desarrollo tecnológico que aportan los científicos hoy en día.

Los polímeros son macromoléculas, de alto peso molecular, formados por la unión sucesiva de una molécula pequeña estructural denominada monómero (Lárez, 2003). Poseen como características principales: bajo costo, densidades relativamente bajas, gran resistencia a impacto y esfuerzos, resistencia a la corrosión y a los agentes químicos, a la intemperie y a la acción microbiológica. Las distintas formas de asociación de los monómeros determinan las propiedades del polímero y, por lo tanto, en su utilidad para diversas aplicaciones (Usero y Suárez, 2010).
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Crean nuevo material autorreparable

2014-05-25T13:26:00.006-04:30

New York, EU.- Jeannette García, química del laboratorio de de investigación de IBM, normalmente trabaja mezclando componentes químicos que faciliten el reciclaje de productos plásticos. Pero en su más reciente experimento, la investigadora -posiblemente- olvidó un paso de este proceso y accidentalmente encontró un vaso lleno de un misterioso polímero duro y blanco en punto de congelación.

García intentó moler el material, pero no obtuvo resultados, hasta ese momento favorables. Al realizar un escaneo de la sustancia, el error de laboratorio se convirtió en un gran descubrimiento. Se trataba de una nueva familia de materiales extraordinariamente fuertes y ligeros, y más increíble aún, con propiedades “autorreparables” que pueden ser usados para producir productos fácilmente reciclables.

Los materiales (dos nuevos tipos de polímeros sintéticos) tienen posibilidades infinitas, pues por su capacidad de reciclaje, podrían ser usados en el transporte, implementarse en productos de consumo diario, en la industria aeroespacial o como embalaje para componentes electrónicos.

Estos fascinantes resultados fueron publicados en la revista Science por el equipo de investigación del Laboratorio de Investigación Almaden de IBM en San José, California

Hoy en día, los nuevos materiales poliméricos han sufrido muchas variantes sintéticas a través de enlaces químicos simples; estos mismos compuestos son omnipresentes en la vida moderna, desde pinturas hasta prendas de vestir, pasando por lentes de contacto y baterías.

Los científicos de IBM dicen que esta es la primera, diferente y una totalmente nueva familia de polímeros, algo que no se había descubierto en varias décadas de investigación. Agregaron que aún no han nombrado a la nueva familia, y por el momento, ellos la llaman con el código “Titan” o “Hydro”.

Los materiales aún no están listos para su uso comercial, los especialistas se encuentran trabajando con varias universidades para desarrollar este compuesto.

Estos polímeros son conocidos como materiales termoestables porque se forman mediante un proceso de calentamiento. Su fuerza proviene de su red tridimensional de enlaces químicos. Los compuestos tienen la rigidez de los huesos, uno de los materiales biológicos más fuertes, que además se puede hacer hasta en un 50 % más fuerte si se mezclan con materiales como los nanotubos de carbono.

IBM ha invertido mucho en nuevas tecnologías de química computacional para nuevos superordenadores. Los investigadores sueñan con un día usar este material para construir un nuevo modelo de computadora.

“Existe la creencia que las principales clases de materiales han sido todos descubiertos, nada más equivocado”, afirmó Bob Allen, gerente del área de Química y Materiales Avanzados de IBM.

“El hallazgo de IBM evoca al descubrimiento del teflón”, dijo Timothy E. Long, profesor de química en la Universidad Virginia Tech.

En la búsqueda de refrigerantes alternativos, Roy Plunkett, químico de DuPont, creo accidentalmente un polimerizado tetrafluoretileno, uno de los materiales más resbaladizos del mundo, que después fue bautizado como teflón.

Long apuntó que estos nuevos materiales representan un avance significativo en los esfuerzos para que los bienes de consumo sean más reciclables, particularmente en la industria de la electrónica, que se han convertido en un problema importante de residuos.

“Los termoestables están diseñados para ser excepcionalmente seguros, en términos de temperatura y propiedades mecánicas”, finalizó Long.

Fuente: http://www.vanguardia.com.mx/

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Hormigón polimérico

2014-02-09T09:21:00.001-04:30

El hormigón polímero es una mezcla de agregados que usa algún tipo de epoxy para curar y endurecer en el lugar. Suele usarse una mezcla de epoxy normal, poliéster o ester vinilo, pero el hormigón polímero puede hacerse con muchas resinas poliméricas que permiten que el hormigón sea vertido o vibrado y luego endurezca. Se cura a través de una reacción química con el material polimérico. Como el hormigón tradicional, también tiene agua, arena y grava como ingredientes principales. o es en esencia una mezcla constituida por dos fases: una continua que es la resina y otra dispersa que es el árido.

El hormigón polimérico ofrece distintos beneficios dependiendo de la resina que se use para hacerlo. Las uniones acrílicas endurecen rápidamente y ofrecen resistencia al clima, mientras que las epoxis crea un material muy fuerte que se contrae muy bien mientras se cura. Las resinas furan pueden soportar altas temperaturas, y las resinas polureas puede reemplazar los fenoles y formaldehídos en muchos proyectos constructivos.

A continuación se expone un resumen de las principales propiedades de los diferentes productos obtenidos por polimeración (reacción de adición, sin liberación de productos secundarios).

Tabla Nº 1: Propiedades de los diferentes productos de hormigón polimérico.

El hormigón polimérico se usa para muchos tipos de proyectos especiales de construcción. Como otros tipos de hormigón, puede usarse para unir distintos componentes o para dar una base o estructura. El material es usado en construcciones industriales o eléctricas donde se necesita un hormigón que dure mucho tiempo y que sea resistente a distintos tipos de corrosión.

Los compuestos de hormigón polímero generalmente son clasificados por su tecnología de fabricación en los tres tipos siguientes :

1. Mortero polímero modificado (PMM) y hormigón polímero modificado (PMC).

2. Mortero polímero (PM) y hormigón polímero (PC).

3. Mortero polímero impregnado (PIM) y hormigón polímero impregnado (PIC).

Las ventajas generales de los hormigones poliméricos son:

• Alta estabilidad dimensional. En condiciones normales y expuestos a la acción de líquidos.

• Rapidez en el endurecimiento.

• Alta rigidez estática y dinámica.

• Facilidad de fabricación en formas complicadas sin necesidad de mecanizado.

• Bajos coeficientes de dilatación y conductividad térmica.

• Buenas propiedades mecánicas.

• Muy elevada resistencia a la tracción / compresión.

• Muy buena adherencia.

• Curva carga deformación del tipo usual en hormigones.

• Capacidad de poder diseñarse materiales “a medida”.

• Coste razonable.

• Es posible preparar piezas de espesores inferiores a 20mm, no teniendo que estar las piezas más de 30 minutos en los moldes. En 12 minutos se suele adquirir el 50% de la resistencia, a las 3 horas el 90% y el 100% a las 24 horas.

• Aunque la densidad del hormigón polímero es parecida a la del hormigón normal, los productos obtenidos son mucho más ligeros debido a sus menores espesores, lo que supone un menor coste de transporte y menor peso.

• Gran capacidad dieléctrica.

• Buena absorción de vibraciones.

• Facilidad para dar color a la masa.

• Gran resistencia al impacto.

El hormigón polímero en el diseño estructural

No existe aún un código establecido de diseño estructural, por lo tanto hasta el momento se tendrá que seguir la metodología del hormigón armado.

A continuación se indican una serie de principios a tener en cuenta en el cálculo de hormigones estructurales poliméricos.

• No utilizar el hormigón poliméricos en estructuras sin algún tipo de armado. Aunque tenga resistencia a la tracción

• Para armarlos se pueden utilizar barras y redondos de acero o fibra de vidrio

Hormigón polímero Vs hormigón normal en el diseño estructural

El hormigón normal utilizado en construcción, presenta una serie de inconvenientes como son la durabilidad, corrosión de las armaduras, elevado peso, poca adherencia a las armaduras y anisotropía, en el sentido de que tiene una buena resistencia a compresión y una baja resistencia a tracción.

Con el hormigón normal utilizado en construcción, presenta una serie de inconvenientes como son la durabilidad, corrosión de las armaduras, elevado peso, poca adherencia a las armaduras y anisotropía en el sentido de que tiene una buena resistencia a compresión y una baja resistencia a tracción.

Con el hormigón polímero presenta una gran adherencia a las armaduras y tiene una gran durabilidad, por lo que esto supone una excelente protección contra la corrosión de las armaduras y una posibilidad de conseguir secciones de mucho menos peso.

La elevada adherencia le permite utilizar aceros con un mayor límite elástico, 500 kg/cm2 en el hormigón convencional y hasta 15.000 Kgr/cm2 en el polimérico.

Principales utilidades del hormigón polímero

1. Industria

a. Drenaje exterior para pluviales: canales

b. Drenaje interior para limpieza de procesos

c. Ventilación inferior

d. Bancadas de motores o de máquinas-herramienta

e. Zócalos

f. Sistema de protección antiderrame de productos químicos

g. Protección de estructuras de hormigón armado dañadas con piezas

especiales

h. Posibilidad de utilización como pavimentos

i. Conducción de servicios

2. Alta, media y baja tensión

a. Aislante

3. Obra civil y pública

a. Drenaje interior

b. Drenaje interior

4. Carreteras y autopistas

a. Drenaje

b. Pasos de fauna

c. Conducción de servicios

5. Ferrocarril

a. Elementos de ventilación

b. Drenaje

c. Traviesas

6. Depuración

Polímeros compuestos

2014-02-09T09:18:00.005-04:30

Los polímeros compuestos se obtienen al unir dos materiales para conseguir una combinación de propiedades, que no es posible obtener en los materiales originales. En estos materiales compuesto suelen haber rellenos de refuerzo los cuales se integran con una matriz de polímero, lo que da como resultado propiedades mecánicas sinérgicas que no se pueden lograr con ninguno de los componentes por sí solo.

Entre los polímeros compuestos más comunes podemos encontrar:

El hormigón polimérico.
Polímero con negro de humo.
Polímero con fibra de vidrio.
Polímero reforzado de fibra de carbón.

Y otros más actuales, que se llevan a cabo en investigaciones de vanguardia. Estaremos agregándolos progresivamente.

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Liberación controlada de fármacos

2013-12-05T14:29:00.005-04:30

La necesidad generada por el desarrollo de drogas que no pueden ser administradas por las vías tradicionales, intramuscular, subcutánea o endovenosa y la frecuente conveniencia de suministrar un fármaco de manera localizada y controlada en el lugar donde debe ejercer su acción, han promovido un área de investigación y desarrollo de biomateriales dentro del campo de la farmacia.

La utilización de materiales poliméricos como soportes de fármacos para regular y dosificar su liberación en aplicaciones específicas es una perspectiva que ha adquirido gran interés. El objetivo principal de la liberación controlada es simple: conseguir la cantidad correcta del agente activo, en el momento adecuado y en el lugar preciso.

En un sistema de liberación controlada, el agente bioactivo es incorporado a un soporte que generalmente es un material polimérico o una combinación de varios. La velocidad de liberación de la sustancia activa desde dicho sistema al medio que la rodea, viene determinada por las propiedades del propio polímero y, en menor medida, depende de los factores ambientales, como pueden ser el pH , la temperatura y los fluidos del organismo Por ello, los sistemas de liberación controlada deben ser capaces de permitir la administración de sustancias bioactivas de una forma lenta y continua durante períodos dilatados de tiempo.

Los materiales poliméricos permiten liberar de forma controlada fármacos de bajo peso molecular y permiten una gran variedad de rutas de administración (oral, parenteral, transdermal, nasal, ocular, etc.). En casos en los que la actividad de los fármacos convencionales se pierde o se ve disminuida en el medio corporal, la combinación con macromoléculas puede mejorar la eficacia de estos fármacos, aliviando la respuesta inmunológica del paciente y reduciendo la inactivación biológica del agente terapéutico.

Las principales ventajas de los sistemas poliméricos de liberación controlada, considerados desde el punto de vista farmacológico son:

Los niveles de fármaco en plasma se mantienen de forma continua en el intervalo terapéutico deseado, pudiendo también ampliarse este período en el cuál la terapia es efectiva para disminuir así el número de dosis,
Los efectos no deseables, derivados de un metabolismo rápido o de una dosis excesiva, pueden reducirse e incluso eliminarse mediante una administración local a partir de un sistema polímero/fármaco,
Los fármacos que presentan "in vivo" unos tiempos pequeños de vida media pueden protegerse a la degradación. También pueden protegerse los tejidos corporales sensibles a determinados medicamentos, haciendo a la administración del fármaco menos invasiva, y
El aprovechamiento del fármaco es más eficaz y, por tanto, con un coste inferior. Se puede disminuir la dosis necesaria cuando se trata de un agente activo de alto precio.
En general, y desde el punto de vista ideal, los polímeros deben estar libres de aditivos, impurezas, estabilizadores, residuos de catalizador o emulsionantes. Generalmente, son sintetizados por procesos de polimerización que conducen a elevadas conversiones, son químicamente inertes y esto hace que su uso en Medicina sea posible. Pero este comportamiento inerte es relativo, porque la mayoría de los polímeros están contaminados con sustancias de bajo peso molecular, por ejemplo monómero residual, catalizadores, etc., que se difunden desde el polímero y reaccionan químicamente con las moléculas biológicas.

METODOS GENERALES EMPLEADOS EN LA LIBERACIÓN DE MEDICAMENTOS

1. Infusión líquida. Los sistemas básicos de goteo intravenoso se han mejorado enormemente en las tres últimas décadas. Los diseños más recientes se basan en bombas electromecánicas miniaturizadas colocadas en el paciente, cuyo peso oscila entre 100 y 400 gramos. También se han desarrollado bombas implantables de presión de vapor que requieren implantación quirúrgica.

2. Sistemas eléctricos. La estimulación electroquímica pulsátil para los estudios de liberación controlada de medicamentos presenta muchas aplicaciones potenciales. Entre ellas destacan la resistencia al transporte de iones a través de membranas de polipirrol controlada eléctricamente, y encogimiento de geles polielectrolitos bajo corriente eléctrica, resultando en un efecto de expulsión hacia el exterior de la solución de fármaco embebida.

La ventaja de emplear un electrodo de polímero electroactivo se basa en que las drogas iónicas pueden ser cargadas y liberadas electroquímicamente del soporte de polímero sólido de forma controlada. El cambio en la carga de la red de polímero redox durante la reacción que se produce, en respuesta a la señal eléctrica, permite al polímero atraer y expulsar los iones. De este modo se pueden unir fármacos aniónicos en polímeros catiónicos o fármacos catiónicos en materiales compuestos poliméricos.

3. Difusión. Cuando un gas, fluido o sólido está formado por dos o más componentes en diferentes concentraciones, estos siempre se desplazan en la dirección que equilibra las concentraciones (ley de Fick). Este principio difusional da sentido a la liberación controlada de fármacos.

4. Ósmosis. La liberación de medicamentos por difusión a través de una barrera que controla la velocidad del proceso no resulta apropiada cuando se emplean dosis elevadas o fármacos muy solubles en agua. En este último caso se han desarrollado sistemas de administración oral controlados osmóticamente.

5. Liberación desde liposomas. Los liposomas son estructuras de bicapa lípida formados principalmente por fosfolípidos, aunque también pueden estar involucradas otras biomoléculas. Tanto los medicamentos polares como los no polares, enzimas u otras sustancias pueden ser disueltos en el compartimiento acuoso central de los liposomas desde donde pueden difundir hacia la circulación o hacia los tejidos. Los liposomas presentan características muy similares a las matrices poliméricas, y además son capaces de entrecruzar las membranas celulares y prolongar el tiempo de vida medio en plasma de los fármacos con tiempos de vida media cortos. Debido a las propiedades difusionales de los liposomas, la cantidad de fármaco administrada puede ser reducida considerablemente y su limitada toxicidad. Además, los liposomas pueden ser unidos covalentemente a otras moléculas como anticuerpos o radioisótopos.

Bibliografía

Baker, R.W. (editor) en “Controlled Release of Biologically Active Agents”, Wiley & Sons, Nueva York, 1 (1987)

Dumitriu, S. y Dumitriu D. en Polymeric Biomaterials, Dumitriu, S. (editor) Marcel Dekker, Inc., Nueva York, pag. 41 (1994)

Fassihi, R.A. y Ritschel, W.A., J. Pharm. Sci., 82, 750 (1993)

Langer, R., Chem. Eng. Commun., 6, 1 (1980)

Lyman, D. J. y Rowland, S. M. “Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”, J.I. Krosschwitz (editor), Wiley & Sons, Nueva York, 2, pp. 267 (1985)

Theeuwes, F.J., J. Pharm. Sci., 64, 198 (1975)

Sáez y col. Sistemas de liberación controlada de medicamentos. Vol 3 (3). (2002).

Vehículo revoluciona tecnología para vehículos eléctricos

2013-10-18T05:11:00.001-04:30

El fabricante sueco Volvo Car ha revolucionado la tecnología de baterías para vehículos eléctricos con el desarrollo de un sistema basado en compuesto de polímero con fibras de carbono, elementos nano estructurados y supercondensadores, informa la empresa.

El gran avance, dice Volvo, consiste en que las baterías pueden ser los mismos componentes de la carrocería, de forma que ya no son necesarios pesados y voluminosos paquetes de baterías de difícil ubicación en el automóvil sin que se reduzca el espacio habitable.

El nuevo sistema, que, además, contribuye a la reducción del peso de un automóvil alrededor de un 15 %, ha sido desarrollado bajo la cobertura de un proyecto financiado por la Unión Europea, con el Imperial College de Londres como el principal socio académico y la participación de Volvo como único fabricante de automóviles.

La fase de investigación ha durado tres años y medio y ahora está en fase de aplicación sobre una berlina S80 de Volvo, en el que han sido instalados los elementos estructurales que acumulan energía, bien generada por el propio sistema de recuperación del vehículo o en una toma de corriente externa para alimentar un motor eléctrico.

Este primer prototipo, según el fabricante sueco, es capaz de ofrecer una autonomía de 130 kilómetros.

En la fase de investigación, el equipo del proyecto identificó una solución factible como alternativa a los pesados sistemas actuales de acumulación de energía, además de voluminosos, manteniendo al mismo tiempo las capacidades de potencia y rendimiento.

La respuesta se encuentra en la combinación de fibras de carbono y una resina de polímero, la creación de un nano material muy avanzada, y supercondensadores estructurales.

El carbono reforzado con fibras de carbono se moldeó para encajar alrededor del marco del coche, como los paneles de las puertas, el maletero y la llanta, con el consiguiente ahorro de espacio, con los supercondensadores integrados dentro de la "piel" de los componentes.

Este material se puede utilizar alrededor del vehículo, en sustitución de los componentes existentes, para almacenar y cargar energía.

El material se recarga con el uso del freno regenerativo o al conectarse a una red eléctrica de alimentación, y a continuación, se transfiere la energía al motor eléctrico.

El resultado de la investigación demuestra que esta solución realiza las cargas y descargas de forma más rápida que las baterías convencionales, además de ser más fuerte y flexible.

Los investigadores calculas que la sustitución completa de los componentes existentes de un coche eléctrico con el nuevo material podría reducir el peso total en más de un 15 %.

En el proyecto participan el Imperial College de Londres ICL Reino Unido (líder del proyecto), Swerea Sicomp, Suecia Volvo Car Group, Suecia Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung BAM, Alemania ETC batería y fuelcells, Suecia INASCO, Grecia Chalmers (Suecia Hybrid Centre), Suecia Cytec Industries (prev UMECO / ACG), Reino Unido, y Nanocyl, ncyl (Bélgica).

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Plástico de hierba

2013-07-03T13:08:00.002-04:30

Casi todo el plástico que se vende procede del petróleo y no es biodegradable. Pero investigadores de Metabolix en Massachusetts (EE.UU.), están modificando genéticamente el panicum virgatum o hierba varilla, para producir un polímero biodegradable que se puede extraer directamente de la planta.

Eso podría transformar el negocio de la fabricación de polímeros biodegradables. Metabolix ya vende un polímero de este tipo, pero lo producen bacterias que se alimentan de azúcares vegetales en fermentos caros. Un proceso basado en las plantas, que podría usar cosechas cultivadas en tierras marginales, requeriría menos equipo.

Metabolix calcula que en última instancia podría vender sus polímeros basados en plantas a la mitad de los precios actuales. Mientras que los productos finales que se fabrican ahora son productos nicho como las bolsas de la compra de plástico biodegradable, con este método podrían resultar económicos los productos y empaquetados de uso general.

La idea de transformar plantas en plásticos cautiva al director científico de Metabolix, Oliver Peoples, antiguo investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés, EE.UU.) desde hace más de 20 años, cuando él y su compañero Anthony Sinskey, profesor de biología en el MIT, descubrieron los genes metabólicos que permiten a las bacterias que se hallan en la tierra producir de forma natural un polímero conocido como PHA. Después de fundar Metabolix aún tardaron una década en optimizar los sistemas metabólicos de las bacterias para producir cantidades útiles de PHA. Hacerlo en plantas es aún más difícil. "Es mucho más complejo y lleva más tiempo diseñar una especie compleja de crecimiento lento como la hierba varilla en comparación con una bacteria muy sencilla", explica Peoples.

Ahora, los investigadores en plantas de Metabolix están trabajando de nuevo para insertar esos genes, más otros que regulan el crecimiento, en plantas, entre ellas la hierba varilla, la camelina y la caña de azúcar. En el caso de la hierba varilla, están convenciendo a la planta para producir y almacenar en su tejido una clase específica de PHA conocida como PHB, que se puede usar para hacer productos plásticos de inyección de molde, como las carcasas para productos de electrónica. La empresa también está trabajando en las fases de producción químicas, entre ellas la extracción del PHB usando solventes, y un método termal para convertir el PHB en un producto químico llamado ácido crotónico, que se puede usar como alimento para los polímeros. Después de extraer el PHB o producir el ácido crotónico, los restos de la hierba se podrían quemar como una fuente de energía de biomasa que produce menos emisiones netas de dióxido de carbono que los combustibles fósiles.

Metabolix calcula que para que la hierba sea competitiva con otras fuentes de plásticos biodegradables, debe producir el 10 por ciento de su peso como PHB. La empresa ya casi ha doblado el contenido de PHB en la hierba, del 1,2 por ciento en 2008 al 2,3 por ciento el año pasado, incluyendo un 7 por ciento en las hojas. El proceso aún daría lugar a emisiones de dióxido de carbono: cultivar y cosechar plantas requiere abono basado en combustibles fósiles y máquinas movidas por combustibles fósiles, aunque aún hay que hacer un análisis completo. Por el momento se alegra de poder realizar por fin su visión de las plantas a plásticos. "Esto es una demostración de pura obsesión", afirma.

Fuente: DAVID TALBOT (http://www.technologyreview.es)

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Algodón magnético y eléctrico se hace realidad en laboratorio tico

2013-07-03T07:02:00.000-04:30

El grupo de Biotecnología y Tecnología Química de la UCR, BCT Group, pretende convertir materiales comunes en “inteligentes”, utilizando polímeros y nanopartículas magnéticas. El Dr. Érick Castellón, químico e investigador de la institución, lidera el proyecto.

El propósito de la iniciativa es funcionalizar materiales orgánicos: transmitirles propiedades a las fibras vegetales que normalmente no tendrían, como las de los metales.

Mediante la funcionalización, los nuevos materiales combinan los beneficios de las fibras vegetales, como su bajo costo y liviandad, con los de la conductividad y el magnetismo.

Según explicó Castellón, entre los materiales con que experimentan actualmente está la cáscara de piña, el bagazo de caña, el algodón y los residuos de madera. Así, la técnica de funcionalización también daría solución al manejo de desechos vegetales.

Para que la cáscara de piña conduzca la electricidad, esta se recubre con polímeros (cadenas largas de moléculas pequeñas). La estructura de los polímeros hace que el material sea capaz de transmitir una corriente eléctrica, como cualquier otro metal.

La conductividad lograda es similar a la de los metales, y en el laboratorio logra completar el circuito que enciende un bombillo rojo, prueba del éxito del procedimiento químico.

En el caso de los materiales magnéticos, con una reacción química denominada precipitación, se los recubre de nanopartículas de óxido de hierro, y luego pueden cargarse positiva o negativamente, según se necesite.

El procedimiento incluye un paso más para superar un último obstáculo: las nanopartículas difieren enormemente de las fibras vegetales en su composición química.

El remedio es utilizar una solución de polisacáridos o azúcares, que logran acoplarse tanto al óxido de hierro como a la fibra vegetal, lo que garantiza la unión.

Una vez más, la prueba es exitosa y sorprendente cuando, al acercarle un imán, el algodón es atraído instantáneamente.

El algodón funcionalizado con polímeros une el beneficio del bajo peso del material, con la propiedad de conductividad. | MAYELA LÓPEZ.

Materiales inteligentes. Cuando la técnica esté más desarrollada, también tendría aplicaciones en la salud, el ambiente y la construcción, entre otros campos.

Los usos para este descubrimiento son de todos los tipos. Una de las que más le llama la atención a Castellón, es la de crear motores mucho más livianos.

Esto lo lograría sustituyendo los cables metálicos por hilos funcionalizados, por ejemplo, para disminuir su peso.

También, un biomaterial magnético con carga positiva descontaminaría el agua con presencia de arsénico, un compuesto químico cargado negativamente.

Además, con madera conductora de electricidad, los muebles podrían tener superficies iluminadas, o que permitan conectarle dispositivos de forma directa y en zonas específicas.

La ropa también se volvería un material inteligente, teniendo la capacidad de iluminar de noche, o pegar insignias con imanes.

Por ejemplo, funcionalizando la madera y el concreto a gran escala, se podría dar fin al uso de los celulares en los centros penintenciarios.

Al magnetizar estos materiales, se podrán levantar edificios que bloqueen la señal de teléfonos celulares, como lo requieren los bancos y cárceles por razones de seguridad.

Fuente: JASSON CLARKE

www.nacion.com

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2013-06-15T07:55:00.002-04:30

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Biomateriales compuestos

2013-06-15T07:52:00.003-04:30

Los materiales compuestos se obtienen al unir dos o más materiales con la finalidad de alcanzar una combinación de propiedades que no pueden lograrse con los materiales originales por separado.

Los biomateriales compuestos están formados por una fase discontinua, también llamada carga, de la cual dependen muchas de las propiedades mecánicas, y por una fase continua o matriz, la cual puede ser polimérica, cerámica o metálica. En la actualidad, la mayoría de los biomateriales compuestos están formados por matrices poliméricas no reabsorbibles.

A través de los años han venido realizando pruebas de polímeros no reabsorbiblies con diferentes tipo de cargas, cerámicas, minerales, entre otros.

Las combinaciones serán estudiadas en las próximas publicaciones.

Fuentes:

Ciencia e Ingeniería de lo Materiales Autor/es: Donald R. Askeland Edición: 4ta.

Controlan Por Primera Vez El Giro De Un Polímero Helicoidal

2013-06-15T07:20:00.017-04:30

Investigadores de la Universidad de Santiago de Composterla (USC) han conseguido regular por primera vez la elongación y el sentido de giro de un polímero helicoidal. El avance, portada de la revista Chemical Science, puede ayudar al desarrollo de nuevos nanomateriales con aplicaciones en biomedicina y telecomunicaciones.

Cuatro estructuras helicoidales de un polímero. / USC

Un equipo del Centro de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CIQUS) de la Universidad de Santiago de Compostela ha descrito por vez primera el control selectivo, independiente y simultáneo tanto de la elongación como del sentido de giro de un polímero helicoidal.

El estudio, seleccionado como portada de la revista Chemical Science, presenta aplicaciones tanto en el ámbito de los sensores como en polímeros inteligentes que responden a diferentes estímulos.

El trabajo describe el primer ejemplo de un polímero helicoidal dinámico que presenta una nueva propiedad: tanto su elasticidad (grado de estiramiento o compresión) como su sentido de giro helicoidal (a la izquierda o a la derecha) pueden ser alterados a la vez. Se hace de modo selectivo e independiente mediante la respuesta del material a dos propiedades del medio en el que esté disuelto, la polaridad y el carácter dador-aceptor.

Esto quiere decir que un mismo polímero puede adoptar cuatro estructuras helicoidales diferentes al ser estimulado selectivamente para elegir una determinada configuración –dos sentidos de rotación y dos longitudes– constituyendo así un sensor con cuatro posibles estados.

El objetivo final de la investigación es el desarrollo de nuevos nanomateriales que, mediante la nueva combinación de distintas propiedades (ópticas, conductoras, magnéticas, encapsulantes…), den lugar a nanocápsulas y otros nanocompuestos con comportamiento multifuncional.

Las aplicaciones alcanzan a campos como el de las tecnologías de la información (almacenamiento, nuevas tecnologías de visualización, nuevos biochips), la óptica (filtros), la química (nuevos procesos catalíticos) y la medicina (sistemas de diagnóstico).

La autoría del trabajo le corresponde a los investigadores Seila Leiras, Félix Freire y José Manuel Seco, del Grupo de Emilio Quiñoá y Ricardo Riguera, recientemente premiado por la Real Sociedad Española de Química con la medalla Félix Serratosa.

La investigación es la continuación de estudios anteriores publicados en Angewandte Chemie y Journal of the American Chemical Society y enmarcados en una línea de investigación enfocada al desarrollo de sensores a partir de polímeros inteligentes capaces de responder a estímulos externos.

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2013-04-01T14:42:00.001-04:30

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Polímero superduro y moldeable

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Polimeros para fabricar retinas humanas artificiales

2013-04-01T14:33:00.001-04:30

Neurocientíficos e ingenieros del Instituto Italiano de Tecnología desarrollaron un polímero que servirá para producir retinas artificiales capaces de devolver la visión a personas ciegas. El equipo de investigación, liderado por el doctor Fabio Benfenati, indicó que el nuevo material tiene la capacidad de convertir la luz en estímulos eléctricos y demostró su efectividad en explantes realizados en ratas.

En 2011, el mismo grupo de investigación anunciaba en Nature Communications el cultivo de neuronas sobre un polímero bioorgánico sin alterar las funciones biológicas de la red neuronal. Aquellos resultados iniciales parecían indicar que en un futuro podría aplicarse este material en la fabricación de retinas artificiales.

Dos años después, el equipo italiano demuestra las propiedades ópticas del material y expone resultados preliminares que demuestran su eficacia en animales vivos.

En el experimento, asociaron el polímero a retinas dañadas y comprobaron que, gracias a este material, los pulsos de luz se convertían en actividad eléctrica, de forma similar a lo que ocurre con los fotorreceptores de retinas normales. Una vez que el polímero es expuesto a la luz, se cree que acumula las cargas negativas en su superficie, que se convierten en positivas en las células nerviosas, momento en que estas se activan eléctricamente.

Para demostrar la eficacia de explantes con este nuevo polímero, decidieron comenzar los experimentos en animales; utilizaron ratas que sufrían retinitis pigmentaria inducida y se observó que era capaz de restaurar en parte la visión de los animales.

Fuente: ALT1040

...Tecnopolimero...

2012-10-17T09:45:00.001-04:30

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ORDEN EN POLÍMEROS EN ESTADO SÓLIDO

2012-10-17T09:44:00.002-04:30

El orden en los polímeros en el estado sólido está relacionado con la presencia de estructuras regulares (cristales). Puesto que este parámetro depende en gran medida de las fuerzas intermoleculares, puede variar desde un orden altamente cristalino a uno de tipo líquido. Existen diferentes grados de orden: polímeros amorfos, polímeros semicristalinos con regiones amorfas y polímeros en estado fundido.

Las técnicas experimentales para la evaluación del orden que más se utilizan son la microscopía electrónica, dispersión de rayos X y de luz, birrefrigencia óptica, espectroscopia de infrarrojo polarizado y resonancia magnética nuclear de banda ancha.

La existencia de cristales radica en el empaquetamiento regular de átomos y moléculas; y la del empaquetamiento, en el control de la regularidad de la configuración durante la síntesis.

En cuanto a la aplicación practica de este tipo de información se puede mencionar, a manera de ejemplo, que las condiciones de extrusión de tubería para alta presión modifican la cantidad de cristales en la pared del tubo, ocasionando algunas veces fallas o productos que no cumplen con las especificaciones.

CRISTALES EN MOLÉCULAS POLIMERICAS

Los polímeros cristalizables son aquellos que están constituidos esencialmente por cadenas lineales con grupos laterales pequeños o con tacticidad.

En relación con la forma de las estructuras cristalinas, los estudios realizados condujeron a dos diferentes conceptos:

a. Modelo de la "micela de flecos".
b. Modelo de cadena plegada.

El primer caso se desarrolló a partir de los estudios de los patrones de dispersión de rayos X de los polímeros, que mostraron la coexistencia de características en las fases cristalina y amorfa.

De acuerdo con este modelo, el proceso de cristalización a partir de que el material está fundido se lleva a cabo por nucleación o alineación de segmentos de cadenas vecinas, seguido del crecimiento por alineación de otras cadenas asociadas a este núcleo. Esto explica la coexistencia de ambas fases y es una base para el cálculo de propiedades termodinamicas y mecánicas de polímeros semicristalinos, pero no explica el carácter y crecimiento de los agregados altamente ordenados, denominados esferulitas, presentes en la masa polimérica cristalizada desde el momento en que se funde.

En el segundo caso, aproximadamente en 1960 se descubrió la existencia de cristales, de un espesor más o menos de 100 A (lamelas) en el polietileno. La única posibilidad de lograr que una cadena polimérica de longitud muchas veces mayor se ajuste a estas dimensiones es si se pliega, como se indica en la figura.

En caso extremo todas las macromoléculas estarían incorporadas al cristal y, por lo tanto, la presencia de material amorfo se debe a defectos en los cristales e impurezas no cristalizables.

La presencia de cristales polémicos requiere de la existencia de una celda unitaria que contenga porciones de diferentes cadenas. De los resultados de numerosos estudios de rayos X, modelos de cadenas y conocimiento de ángulo de valencia se conocen las estructuras de dichas celdas.

A continuación se indica el tipo de cristal que forman algunos polímeros comunes.

Polietileno (PE)	Ortorómbico
Polipropileno (PP) Isotáctico Sindiotáctico	Monoclínico Monoclínico Ortorómbico
Poliacrilonitrilo (PAN) Sindiotáctico Isotáctico	Ortorómbico Tetragonal
Poli alcohol vinílico	Monoclínico
Policloruro de vinilo (PVC)	Ortorómbico
Policloruro de vinilideno (PVCD)	Monoclínico
Poliestireno (PS)	Rómbico
Nylon 6	Monoclínico
Nylon 6, 6	Triclínico
Nylon 11	Triclínico
Polietilentereftalato (PET)	Triclínico
Poliformaldehído	Monoclínico
Polióxido de propileno (PPO)	Ortorómbico
Poli hexametilen sulfona	Monoclínico
Celulosa	Monoclínico

POLÍMEROS EN MASA

Cuando se origina la formación de cristales en un polímero enfriándolo desde su estado de fundido aparecen dos tipos de estructuras cristalinas.

Una es de forma de láminas o "lamelas", la cual es predominante en el caso de polímeros altamente cristalinos.

El segundo tipo que se presenta en estas muestras es la esferulita, que es una estructura radial simétrica formada por el crecimiento espacial de zonas cristalinas a partir de un núcleo central. El tamaño y la estructura de la esferulita tiene gran influencia sobre las propiedades de los polímeros, especialmente lo que se relaciona con mecanismos de falla.

...Tecnopolímero...

2012-09-16T09:09:00.002-04:30

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Aplicaciones de Biopolímeros

2012-09-16T09:03:00.000-04:30

El grupo de mayor uso de biomateriales lo forman los materiales polímeros sintéticos; se usan en aplicaciones como suturas, contenedores para usos externos al cuerpo( oxigenadotes de sangre, hemodiálisis), injertos vasculares, válvulas de corazón, tubos, conectores, bolsas.

Por ejemplo:

- Poliamidas (nylon 6/6) y polipropileno se usan como material de sutura.

- El PVC se usa en tubos y bolsas para el almacenaje de sangre y productos farmacéuticos.

- PET se usa para injertos vasculares de diámetro considerable.

- PMMA es material usado como cemento de fijación femoral, para lentes intraoculares y para prótesis de cadera.

- PTFE se usa como membranas para injertos vasculares, periodontales y como prótesis de ligamentos.

- Hidrogeles diversos están comenzando a utilizarse en aplicaciones de contacto con sangre y oculares debido a la baja adsorción de proteínas que poseen y a la capacidad de lubricación.

- Poliuretanos son un ejemplo de materiales con excelente resistencia a fatiga; se usan en bombeo en corazones artificiales.

- Los polímeros de recubrimiento (siliconas, hidrogeles, fluorocarbonos) se utilizan para muchas aplicaciones cardiovasculares.

- Los materiales bio-readsorbibles son interesantes porque se eliminan sin necesidad de una nueva cirugía. En general, son materiales que se degradan sin dar productos tóxicos para el organismo que son eliminados posteriormente. Los biopolímeros más utilizados como materiales readsorbibles son los hidroxiácidos que se degradan hasta la mitad de su masa en pocos meses.

En la siguiente tabla se presenta un resumen de las aplicaciones de diversos biopolímeros y sus clasificaciones.

Ingeniería de riesgo

2012-09-11T18:14:00.000-04:30

...Tecnopolímeros...

2012-09-01T20:29:00.001-04:30

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Termoplásticos

2012-09-01T19:42:00.001-04:30

Esta sección esta dedicada a dar información sobre los termoplásticos más empleados a nivel mundial.

Polietileno

Polipropileno

Policloruro de Vinilo

Polietilentereftalato

...Tecnopolimero...

2012-07-04T14:46:00.003-04:30

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