Investigación en Materiales Poliméricos Auto-reparables

           El Centro Tecnológico del Calzado de La Rioja, CTCR, avanza en el desarrollo de nuevos materiales poliméricos que presentan la capacidad de auto-regenerarse. La aplicación final permitiría la fabricación de suelas de calzado que puedan, de forma autónoma, reparar grietas que surjan como consecuencia de los ciclos de flexión, agresiones externas, etc. Así, se tratará de conseguir el incremento de la durabilidad de las mismas, entre otros beneficios. Particularmente, una vez finalizado el proyecto en desarrollo, se obtendrá un aumento en el tiempo de vida funcional de los materiales y en la seguridad del producto, la reducción de los costos de reemplazo y, también, la minimización de la generación de residuos.

Una de las vías que se está abordando implica la distribución de microcápsulas que contienen agentes potencialmente generadores de polímero, a lo largo de un material que actúa como matriz. Cuando se origina una grieta o rotura en dicha matriz, se produce también la ruptura de las microcápsulas, liberándose así los precursores contenidos en su interior, los cuales, junto con un catalizador, que puede estar también microencapsulado o no, desencadenan la formación de un polímero que provocaría el sellado de la grieta. Algunas de las barreras principales a superar por el CTCR son: obtener una microencapsulación adecuada de los reactivos, recuperar las propiedades originales del material en el porcentaje más elevado posible o lograr materiales que se auto-reparen mediante reacciones activadas por agua. Como una vía alternativa, se está trabajando también en la obtención de polímeros con capacidad intrínseca de auto-reparación, es decir, que puedan regenerarse sin necesidad de incorporar reactivos adicionales.

Las aplicaciones de estos materiales se orientarán principalmente al sector del calzado, para la fabricación de pisos resistentes a grietas, aunque también se pueden enfocar a otros sectores, tales como la construcción (cementos autorreparables) o la ingeniería (formando parte de las alas de los aviones), entre otros, y es que la totalidad de los materiales actuales se van desgastando o rompiendo irremediablemente con el paso del tiempo. Las principales causas de degradación son: agentes oxidantes, contaminación, bacterias, calor, luz, fuerzas mecánicas externas, insectos, radiaciones y agentes atmosféricos como el viento o la lluvia. Por tanto, desde todos los subsectores industriales se hace necesario generar materiales que sean capaces de eliminar o al menos reducir estos procesos de desgaste.

En conclusión, el CTCR, y concretamente el Departamento de Nanotecnología y Nuevos Materiales, formado por doctores en Química e Ingeniería Química, aspira a liderar los avances en un campo actualmente bastante desconocido, como es la investigación en materiales auto-regenerables mediante compuestos poliméricos auto-reparables (efecto conocido en inglés como self healing). Como punto y final del proyecto, el CTCR iniciará la etapa de industrialización y comercialización en cooperación con empresas del sector.

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