Materiales autorreparables
Cuando se oye la palabra autorreparable es fácil pensar en conceptos muy elaborados y complejos. Sin embargo, el mejor ejemplo de la autorreparabilidad es la misma piel. Cuando se sufre una herida, la piel se regenera y vuelve a cubrir la zona del cuerpo en donde ocurrió (Ariza, 2017). Un ejemplo de esto, son algunas otras especies como lo es el caso de la lagartija desprenden su cola cuando se sienten amenazadas y durante un periodo de tiempo vuelve a crecer.
Tomando en cuenta las maravillas de la naturaleza y el cuerpo humano. Los científicos se han dado a la tarea de desarrollar materiales que permitan regenerarse, denominándose materiales autorreparables. El campo en donde se ha abarcado más es la regeneración de estructuras poliméricas, cerámica o metálica.
Los materiales autorreparables poseen la característica de regenerarse autónomamente al detectar una micro fisura dentro de una estructura polimérica, cerámica o metálica, esta reparación puede ser espontánea o por medio de un estímulo externo, ya sea térmico, por radiación uv, presión, entre otros. Es preciso mencionar que las aplicaciones se buscan principalmente en la industria de plásticos.
Dichos materiales representan la solución a problemáticas en las cuales un material convencional al verse fisurado por primera vez, el daño permanece y la gravedad continúa en crecimiento, reduciendo el tiempo de vida medio del material. Si bien muchos de estos daños eran reparados cuando ya eran visibles, (por medio de parches o aplicación de resinas o fibras) representa costos adicionales, ya que en ocasiones los componentes se veían reemplazados, y cuando no era así, la aplicación de parches no cubría la regeneración de microfracturas y representaban únicamente una solución temporal en un área específica, requiriendo forzosamente intervención manual.
Esta auto reconstitución es posible a causa de la inclusión de nanocápsulas en el interior del componente, donde al momento de generarse una fractura, las cuales actúan liberando un material polimérico que rellena las microfracturas, en consecuencia, prolongando el tiempo de vida media del componente, del cual cabe destacar la presencia de partículas catalizadoras que favorecen la reconstrucción en la estructura, en conjunto con las nanocápsulas contenedoras del polímero regenerador. Dichas cápsulas provienen de escalas nanométricas, las cuales indican 10-9 en la escala del Sistema Internacional de Unidades (Jiménez, 2019).
Un ejemplo de estos materiales es el hormigón autorreparable desarrollada por un grupo de investigadores holandeses de la Universidad Técnica de Delft (TU) de acuerdo con Henk Jonkers, el autor de este material, “Las bacterias reparan el hormigón conforme crecen, porque producen caliza que rellena las fracturas y sella el material”.
Los materiales autorreparables sin duda son una buena propuesta al momento de tener fisuras en localizaciones poco alcanzables para los humanos. Adicionalmente a dar soluciones duraderas al material con el cual se está trabajando. La ciencia y la naturaleza sin duda son claves para la vida del ser humano y se puede obtener grandes soluciones combinando ambas áreas para hacer más fácil y sencilla la vida cotidiana.
Referencias:
[1] Ariza R. (s.f) Qué nos cuentan los materiales autorreparables. Sociedad Española de materiales. Recuperado el 11 de Octubre de 2020
[2] Jiménez, A. J. A. (2019). La nanotecnología: El mundo de las máquinas a escala nanométrica. RBA Libros. Recuperado el 11 de Octubre de 2020
[3] Van der Zwaag, S. (Ed.). (2007). Self Healing Materials. Springer Series in Materials Science. doi:10.1007/978-1-4020-6250-6
[4] Revista Construye (s.f) Hormigón autorreparable. Recuperado el 20 de Octubre de 2020
Acerca de los autores:
Paula Álvarez Hernández actualmente es estudiante de 3er semestre en Nanotecnología e Ingeniería molecular en la Universidad de las Américas Puebla. Ha participado en convocatorias del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE). Ha concursado en El Congreso de Investigación CUAM-ACMor en Morelos en el tópico Ecología y Sociedad en 2016, mismo que valió la invitación en la Sociedad Científica Mexicana de Ecología. En 2018 fungió como asesora estudiante para equipo de proyecto de investigación. Representante de México en la Asociación Latino Americana de Instituciones Metodistas en 2017. Actualmente colaborando en la Columna Científica organizada por la mesa de Nanotecnología e Ingeniería molecular de la UDLAP. Contacto: paula.alvarezhz@udlap.mx
Leslie Naian Ramos Domínguez es estudiante de 4to cuatrimestre de la carrera de Técnico Superior Universitario en Nanotecnología Área Materiales en la Universidad Tecnológica de Altamira. Partícipe en el 7mo Congreso de NANOCYTEC 2019 y en el IV Seminario Regional de Materiales Avanzados de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Actualmente colaborando en proyectos de divulgación científica y capacitándose en el curso de “Conceptos físicos para la Nanotecnología” impartido por Discience Ecuador. Contacto: leslieramos757@gmail.com
Por: Paula Álvarez Hernández. Estudiante de Nanotecnología e Ingeniería molecular en la UDLAP.
Leslie Naian Ramos Domínguez. Estudiante de 4to cuatrimestre de la carrera de Técnico Superior Universitario en Nanotecnología Área Materiales en la Universidad Tecnológica de Altamira.
