Materiales poliméricos inteligentes para resolver problemas de la industria

El Grupo de Química Macromolecular de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU está utilizando su actividad investigadora de ciencia básica para ayudar a resolver problemas de la industria, según confirma José Luis Vilas, encargado de gestionar y aplicar la investigación del Departamento de Química Física a empresas industriales.

Una de las líneas de investigación por la que apuesta a futuro son los materiales poliméricos inteligentes, susceptibles de actuar como sensores o actuadores en situaciones concretas. Vilas explica que se estudian estos materiales en ciencia básica porque se prevé que tengan en el medio-largo plazo multitud de aplicaciones industriales. Dentro de este tipo de polímeros, destacan los materiales con memoria de forma, “con el objetivo de que puedan autorrepararse e incluso permitir el desensamblado selectivo de piezas, lo que constituye actualmente un problema en el mundo de la electrónica”.

Con este objetivo, el grupo trabaja junto al centro tecnológico Gaiker-IK4 en el desarrollo de una familia de polímeros con memoria de forma que permita desensamblar elementos en equipamiento electrónico”. “El gran problema de la reciclabilidad de elementos electrónicos -explica Vilas- reside en la separación de los componentes de diferente naturaleza”. A pesar de que ya existen soluciones, muchas de ellas implican materiales, incluidos algunos polímeros, que resultan caros. Por esta razón, están trabajando en la creación de polímeros que resultan más razonables de precio.

También la automoción es otro de los sectores en los que se prevé aplicar los materiales con memoria de forma, concretamente para mejorar la reparación en algunos aspectos, como en la recuperación de las superficies rayadas en los vehículos. Parte de la actividad del grupo se orienta también a los materiales con propiedades eléctricas, al resultarles de gran interés, ya que el hecho de que presenten cierta conductividad les hace muy atractivos como materiales funcionales, al posibilitar la eliminación de otros elementos conductores, fundamentalmente si se tiene en cuenta su gran ligereza y flexibilidad de forma.

“Esta idea permitiría por ejemplo, en el caso de un coche, utilizar como elemento conductor piezas de plástico que se incorporan para embellecer, eliminando cables de la carrocería”, señala Vilas.

Otros proyectos del grupo, dirigido por Luis Manuel León, están relacionado con el área de los nanocomposites. Se trata de combinar determinados polímeros con partículas de tamaño nanométrico intentando mejorar algunas propiedades, ya que la cantidad de nanopartículas que hay que utilizar se presupone muy reducida, lo que conlleva un importante ahorro en costes, consiguiendo propiedades mucho mejores -según sus promotores-, especialmente en el acabado.

Asimismo, otro de los campos que presumiblemente interesarán a las empresas en el corto plazo son las superficies inteligentes, un terreno en el que también trabajan los investigadores. La mayor parte de los polímeros que diseñan se están empleando en superficies que tienen la capacidad de modificar sus propiedades superficiales en función del medio ambiente que las rodea. De este modo se puede conseguir que una superficie repela el agua o sea mojada perfectamente con ella modificando únicamente un parámetro.

Este proceso, aplicado a maquinaria en movimiento puede cambiar las propiedades lubricantes de la superficie, consiguiendo que en ciertas condiciones roce mucho menos que en otras, de forma que se mejore el desplazamiento. Asimismo son capaces de obtener superficies que “secuestren” selectivamente otras moléculas, consiguiendo “superficies a medida”, con gran proyección de futuro.

En este sentido, uno de los proyectos en los que está inmerso el departamento, en este caso junto a la corporación tecnológica Tecnalia, es el desarrollo de polímeros con nanopartículas de hierro capaces de limpiar efluentes industriales y suelos, una tecnología también de interés empresarial.