Desarrollan mejores plásticos con la incorporación de nanoparticulas

La ciencia en miniatura es la protagonista en los nuevos desarrollos tecnológicos. Cuando la materia es manipulada a escala nanométrica, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas, por eso cada vez se utiliza más la nanotecnología para crear materiales, máquinas, y sistemas novedosos. Y todo, a un bajo costo y con cualidades únicas.
Esta tecnología minúscula permite generar nanopartículas a una escala de millonésimas de milímetros, pero con un gigantesco potencial. Ya son utilizadas en la industria automotriz, textil, electrónica, cosmética, biomédica, aeronáutica, entre otras. Se han usado para mejorar la calidad del agua y hasta para detectar ciertos tipos de cáncer. Manipular átomos y moléculas, es cada vez más visible.
Algunos de estos avances nanométricos estuvieron a cargo de una graduada de la Facultad de Ingeniería local, quien logró incorporó partículas metálicas en diversos polímeros (plásticos) para que tengan protección a la radiación ultravioleta, antibacterial en otro caso, y hasta ignífugos.
Se trata de Graciela Morales Balado, egresada del Profesorado en Física y Química, quien hace más de veinte años reside en México. Doctora en Tecnología de Polímeros, forma parte del Departamento de Síntesis de Polímeros del Centro de Investigaciones de Química Aplicada (CIQA), ubicado en Saltillo, la capital del estado de Coahuila, a 400 kilómetros de la frontera con Texas, Estados Unidos. Morales está en permanente en contacto con docentes e investigadores locales, con los que incluso mantiene trabajos conjuntos y realizan habituales intercambios. En ese marco, visitó recientemente la Facultad donde brindó una charla sobre sus investigaciones en polímeros.
En uno de los desarrollos, a escala de laboratorio, incorporó nanopartículas de zinc a los plásticos utilizados en la industria automotriz para fabricar los tableros. Esto le permite al material contar con una mayor protección ultravioleta, haciendo que no se produzcan rajaduras y alargando su vida útil.
En otro caso, nanopartículas de plata fueron agregadas a los plásticos que recubren heladeras y lavarropas, y eso evita la formación de hongos que a veces se forman por la humedad. Estos plásticos siguen siendo resistentes, brillosos, y suman esta nueva propiedad.

Invernaderos

Un desarrollo importante para varias zonas semidesérticas de México, y que ya fue probado a escala industrial, fue la integración de nanopartículas de óxido de zinc al polietileno usado para forrar invernaderos.
La doctora Morales explicó que "desarrollamos una película que tiene una duración mucho mayor que las normales que hay en el mercado, y que además cambia el crecimiento de las plantas". En principio, este agregado microscópico incrementa la protección UV, sin que decaigan las propiedades mecánicas del plástico, como elongación, rasgado, y resistencia al impacto. Además, las nanopartículas intervienen en la regulación de la luz solar que reciben las plantas, haciendo que no las agobie, lo que deriva en un aumento en el desarrollo y crecimiento de los cultivos.
"Se usan muy poca cantidad de nanopartículas para el polietileno de los invernaderos, representan aproximadamente el 0,1% del peso total", graficó la investigadora. "Si bien su costo es alto se utiliza muy poco, y las ventajas que se obtienen son muchas. Son pequeñas, pero tienen mucha área de contacto con el polímero, lo que le da las cualidades que buscamos", repasó.

Métodos y horizontes

La doctora indicó que para sintetizar las nanopartículas a escala de laboratorio se están usando métodos más amigables con el medio ambiente, como microondas, ultrasonido. Para incorporarlas, primero se funde el plástico y luego se agregan las nanopartículas en un equipo extrusor y al final del proceso se obtiene el material con las nuevas propiedades. "Hay que regular bien las temperaturas para que se funda bien, calcular exactamente el tiempo dentro extrusor, el tipo de extrusor, para que las partículas queden bien dispersas y puedan actuar como lo planeado", expuso Morales.
"Hay mucho por desarrollar con nanopartículas", se entusiasma la doctora. "Tenemos un proyecto con la Unión Europea para un desarrollo en la industria automotriz donde se combina madera con estos plásticos. Hay desarrollos en aeronáutica, en celdas solares. También especialidades en medicina: el CIQA obtuvo una patente de un parche para ciertas heridas que sufren personas con diabetes, entonces libera nanopartículas que cicatrizan la herida específica".
Morales Balado expuso que en México la industria se nutre e invierte en investigaciones de este tipo, ya que están muy pendientes de los resultados para poder mejorar sus productos. "Es muy interesante hacer investigación científica en estos campos, y es vital el contacto y la cercanía con los Estados Unidos, a través de convenios con empresas y universidades, por las posibilidades de acceder a estudios y equipamientos que no hay en todos lados", relató.
En definitiva, las investigaciones están orientadas para que los materiales tengan mejores propiedades. "Cada vez vamos hacia lo más pequeño", sintetizó la graduada de Ingeniería. La ciencia se encarga de hacer poderoso lo invisible, valioso lo minúsculo. Una cuestión de tamaños donde se destaca lo más diminuto, y que promete ambiciosos e imperceptibles horizontes.