Crean un plástico capaz de repararse así mismo

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La potencia regenerativa de tejidos y órganos en la biología no tiene análogo en materiales sintéticos. Aunque si se ha demostrado una cierta “auto-sanación” de defectos microscópicos y grietas.

Investigadores de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign, han ideado un nuevo sistema que permite la auto-sanación en polímeros de agujeros tan grandes como 9 mm. El ingeniero aeroespacial Scott R. Blanco, el químico Jeffrey S. Moore, el científico de materiales Nancy R. Sottos, y colaboradores desarrollaron un proceso de gelificación y polimerización de dos etapas para llevar a cabo estas reparaciones.

El proceso depende de los canales incorporados en el polímero (imitando así el sistema circulatorio de los seres vivos). Estos canales contienen soluciones que permanecen segregados hasta que son necesarios para las reparaciones. Un canal contiene una solución de un gelificante, un catalizador, y un promotor. Otro canal contiene una solución de otro gelificante y un iniciador. Los monómeros necesarios para la reacción se dividen entre los canales.

Cuando el polímero es dañado, estos canales se rompen permitiendo así el contacto las soluciones (se mezclan) y reparando el daño ya que los dos gelificantes forman una red reticulada que convierte la solución en un gel. La gelificación continúa hasta que el agujero se llena con un “gel andamio” que se polimeriza en un sólido. Estas dos etapas se producen en diferentes escalas de tiempo, de segundos a minutos para la formación de gel y horas para la polimerización. Os a consejo que veáis el video del apartado Supplementary Materials del artículo publicado en la revista Science.

Los investigadores demostraron la reparación del daño con dos tipos diferentes de polímeros: un polímero basado en metacrilato y un polímero basado en tioleno. En un ejemplo, repararon un agujero cilíndrico abierto. En otro ejemplo más realista, repararon los materiales que habían aplastado y perforados con una punta de metal.

Hasta ahora, el método se limita a dañar agujeros más pequeños que aproximadamente 9 mm pero los investigadores prevén utilizar el proceso en materiales estructurales y otros plásticos propensos a daños por impacto. Estos serían de gran ayuda en la automoción, como un parachoques destrozado que repara a sí mismo en cuestión de minutos tras un accidente, y para las piezas y productos que son difíciles de reemplazar o reparar, como los que se utilizan en aplicaciones aeroespaciales.

 Fuente: S. R. White, J. S. Moore, N. R. Sottos, B. P. Krull, W. A. Santa Cruz, and R. C. R. Gergely.Restoration of Large Damage Volumes in Polymers (2014) Science: 344 (6184), 620623. [DOI:10.1126/science.1251135]

 

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