Un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois, dirigidos por el profesor Scott White, ha logrado desarrollar materiales que se autorregeneran después de sufrir daños. Los materiales existentes que se autorreparan pueden unir pequeñas grietas microscópicas, pero estos nuevos materiales son ya capaces de rellenar grietas y agujeros, de modo que vuelven a crecer a imitación de determinados sistemas biológicos. Por primera vez se ha demostrado la autorreparación de un material con agujeros de 9 milímetros de ancho.
Los resultados de la investigación, publicados en el última edición de la revista Science, se basan en trabajos anteriores del equipo. Entre sus logros hay que contar la creación de materiales con redes capilares a imitación de las redes circulatorias biológicas. En palabras del profesor de química Jeffrey Moore, «hemos demostrado la reparación de un sistema no viviente, con materiales sintéticos, de una manera que es una reminiscencia de la reparación por rebrote tal y como se ha visto en algunos sistemas vivos».
Cuando el material con capacidad de autorregeneración sufre un daño, dos capilares paralelos adyacentes se llenan de dos productos químicos, dos líquidos que fluyen y se mezclan para formar un gel semisólido que se extiende de fuera hacia adentro, llenando y reparando el daño causado. Luego el gel se endurece en un polímero que restaura la resistencia mecánica del plástico. «El enfoque vascular también permite múltiples restauraciones si el material está dañado más de una vez», precisó Nancy Sottos, profesora de ciencia de los materiales e ingeniería.
El sistema funciona de forma parecida a las venas del cuerpo humano: tubos que corren a través de un material plástico y que sirven para trasportar los fluidos que crearán el gel. Todo un ejemplo de los logros de la biomímesis o biomimetismo, un área de investigación que busca en los sistemas biológicos modelos para la solución de problemas.
El equipo demostró este sistema en dos clases principales de plásticos comerciales, los termoplásticos y los termoestables. Su aplicación a sectores como el transporte o la construcción sería muy provechosa, ya que prolonga la vida útil de los materiales empleados, sobre todo si pensamos en piezas o productos de muy difícil reparación o sustitución. Los plásticos podrían utilizarse, por ejemplo, para productos que sufren daños frecuentes, como parachoques o espejos de coches.
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| Sottos, White y Moore |
Cuando el material con capacidad de autorregeneración sufre un daño, dos capilares paralelos adyacentes se llenan de dos productos químicos, dos líquidos que fluyen y se mezclan para formar un gel semisólido que se extiende de fuera hacia adentro, llenando y reparando el daño causado. Luego el gel se endurece en un polímero que restaura la resistencia mecánica del plástico. «El enfoque vascular también permite múltiples restauraciones si el material está dañado más de una vez», precisó Nancy Sottos, profesora de ciencia de los materiales e ingeniería.
El sistema funciona de forma parecida a las venas del cuerpo humano: tubos que corren a través de un material plástico y que sirven para trasportar los fluidos que crearán el gel. Todo un ejemplo de los logros de la biomímesis o biomimetismo, un área de investigación que busca en los sistemas biológicos modelos para la solución de problemas.
El equipo demostró este sistema en dos clases principales de plásticos comerciales, los termoplásticos y los termoestables. Su aplicación a sectores como el transporte o la construcción sería muy provechosa, ya que prolonga la vida útil de los materiales empleados, sobre todo si pensamos en piezas o productos de muy difícil reparación o sustitución. Los plásticos podrían utilizarse, por ejemplo, para productos que sufren daños frecuentes, como parachoques o espejos de coches.
Los materiales autorreparables conforman un área de investigación de rápido desarrollo y de gran impacto social y económico. De hecho, constituyen una de las 10 tecnologías que, según las predicciones del Consejo de la Agenda Global sobre Tecnologías Emergentes (Foro Económico Mundial), van a experimentar un avance insólito en los próximos años. Como se puede comprobarse, ese avance ya se está dando.
Fuentes: Investigadores logran plásticos que vuelven a crecer tras sufrir daños (La Vanguardia); Logran plásticos que vuelven a crecer tras sufrir daños (EuropaPress).
Vídeo: "Regenerating Plastic Grows Back After Damage" (Beckman Institute for Advanced Science and Technology (University of Illinois).
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