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Investigación del CTCR sobre Materiales Poliméricos Auto-reparables

Redacción Protección Laboral04/11/2015
El Centro Tecnológico del Calzado de La Rioja (España), 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, es posible un 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 así como una minimización de los residuos generados.

Una de las vías que se está ensayando consiste en la distribución de micro-cápsulas 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 rotura de las micro-cápsulas, liberándose así los precursores contenidos en su interior, los cuales, junto con un catalizador, que puede estar también micro-encapsulado o no, desencadenan la formación de un polímero que provocaría el sellado de la grieta.

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Campos de aplicación

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


Retos pendientes

Entre las barreras principales que aún ha de superar el CTCR se encuentra la obtención de una micro-encapsulación 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 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.

En conclusión, el CTCR, y concretamente el Departamento de Nanotecnología y Nuevos Materiales, integrado 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 colofón del proyecto, el CTCR tiene previsto llevar a cabo la etapa de industrialización y comercialización en cooperación con empresas del sector.

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