Sintetizan polímeros inteligentes conductores de electricidad


 

Especialistas del Centro de Investigaciones en Química Aplicada (CIQA) trabajan en la síntesis de polímeros orgánicos conductores de electricidad capaces de modular su respuesta a estímulos físicos, químicos o de temperatura, entre otros.

El titular del proyecto, doctor Jorge Romero García, señaló que estos materiales son útiles para modular bajas intensidades de corriente, por lo que pueden funcionar en teléfonos o pantallas de plasma y cristal líquido; además, es factible mezclarlos con pintura y usarlos como recubrimiento para evitar la corrosión de metales.

Apuntó que pueden aumentar sus propiedades de conducción eléctrica al utilizarlos con materiales inorgánicos como las nanopartículas de oro, plata o cobre.

Asimismo, estos polímeros inteligentes poseen propiedades fotocromáticas, por lo que pueden ser empleados en la fabricación de ventanas inteligentes que eviten el paso de la luz y conserven mejor la temperatura de un edificio.

Explicó que en esta investigación pretenden conjugar las características de los polímeros conductores y de los llamados materiales inteligentes, los cuales son capaces de controlar la respuesta que dan a los cambios físicos, químicos, eléctricos, de acidez o por la presencia de ciertas moléculas biológicas.

Para ello, los investigadores de este Centro Público de Investigación Conacyt escogieron el polipirrol y la polianilina como polímeros conductores, debido a que su síntesis es sencilla y de bajo costo.

Agregó que normalmente este tipo de materiales se producen a partir de reacciones químicas muy sencillas; sin embargo, ellos recurrieron a enzimas extraídas de plantas, como el rábano picante o la cáscara de la semilla de soya, en las cuales la reacción catalizada por estas biomacromoléculas no hay formación de productos secundarios y son benignas al medio ambiente, pues no se generan compuestos tóxicos en el proceso.

Con el propósito de imprimirle las características de los polímeros inteligentes, durante la síntesis de los conductores se agregaron moléculas de biopolímeros como el quitosano (presente en el esqueleto de los crustáceos), ácido algínico (se halla en las paredes celulares de las algas) y poliácido gamma glutámico (producido por una bacteria). Lo anterior se realizó con el propósito de desarrollar sensores y biosensores.

El doctor Romero García expresó que estos polímeros también actúan como estabilizadores durante la síntesis, en la que los precursores (monómeros) del polipirrol y polianilina se colocan en condiciones de acidez muy bajas para después adicionar la enzima que aumente la velocidad de la reacción química.

El proceso —añadió— es relativamente rápido, pues en media hora se forma el polímero. Lo importante es purificarlo y caracterizarlo por técnicas analíticas como las espectroscopías de uv-visible, infrarroja y una microscopia electrónica para determinar su estructura química y funcionalidad.

“Una vez que tenemos identificado el polímero, lo que hacemos es evaluar su respuesta a cambios de temperatura, acidez o presencia de iones, como los del calcio”, dijo Romero García.

Aunque el desarrollo del CIQA aún no llega a manos del sector industrial, el experto comentó que han empleado estos polímeros en la fabricación de capacitores y nanocapacitores (dispositivos eléctricos que se utiliza en la mayoría de los equipos electrónicos).

En esta investigación también participaron los doctores Ivana Moggio, Antonio Ledezma, Eduardo Arias Marín y Rodolfo Cruz Silva (quien actualmente es profesor en la Universidad de Shinshu, Japón).

Cabe señalar que este proyecto ha sido financiado por el Fondo Sectorial de Investigación Básica Secretaría de Educación Pública-Conacyt.



Autor
Agencia ID
 
Fecha de Publicación
23/Nov/2011