Crean recubrimentos resistentes aos microorganismos

O investigador Alexander Santiago, xunto a outros membros do departamento de Ciencia e Tecnoloxía de Polímeros da Facultade de Química da Universidade do País Vasco (UPV/EHU), desenvolveu tres tipos de recubrimentos funcionais con resistencia aos microorganismos, con propiedades autolimpables e antirreflectantes.

Modificando a superficie das pinturas, os autores conseguiron variar as súas propiedades ou as súas posibles aplicacións, a un menor custo, en comparación cos materiais que existen no mercado. Os detalles publícanse na revista Progress in Organic Coatings.

Os recubrimentos ou pinturas son materiais aplicados sobre diferentes superficies con fins fundamentalmente decorativos e de protección. Non obstante, hoxe en día o mercado destes materiais está sendo sometido a unhas especificacións cada vez máis severas. Os recubrimentos deben, ademais de ser decorativos e protectores, impartir outras propiedades adicionais como, por exemplo, baixa adherencia aos microorganismos, facilidade de limpeza ou propiedades autorreparables. O desenvolvemento deste tipo de materiais, coñecidos baixo o nome de 'recubrimentos funcionais', require do control das propiedades tanto físicas (fundamentalmente da morfoloxía) como químicas das superficies xeradas.

A investigación de Santiago tivo por obxecto realizar unha achega ao desenvolvemento de tres tipos de recubrimentos funcionais que brindan a estes resistencia aos microorganismos (por exemplo, para pinturas de barco), propiedades autolimpables (pinturas hidrófobas) e propiedades antirreflectantes (para recubrimentos de pantallas de móbil ou de lentes de lentes).

Seguindo o fío doutras investigacións realizadas tanto por membros do grupo de investigación como por membros dun grupo de investigación de IBM Almaden Research Center San Jose en Estados Unidos, o científico realizou múltiples ensaios e probas, nas tres liñas anteriormente citadas, para conseguir materiais funcionais coas propiedades desexadas.

Redución de custos

O primeiro dos recubrimentos hidrófobos que explorou foi un tipo de copolímero que dá lugar a unha separación de fases espontánea entre os seus compoñentes. É dicir, "un dos compoñentes do copolímero (o poliuretano) confire a adhesión ao substrato e a maior parte do outro compoñente (o siloxano) queda na superficie, o que xera maior rugosidade, e como ademais é hidrófobo evita a adhesión dos organismos," explica Santiago.

Mediante diversas medicións, comprobouse que a hidrofobicidade do sistema dependía en maior medida da rugosidade que da concentración de siloxano na superficie. A restrición na capacidade de adhesión de microorganismos destas películas determinouse utilizando medidas de adsorción de proteínas. Os devanditos ensaios demostraron que a adhesión dos microorganismos era menor nos filmes obtidos que presentaban separación de fases.

Para obter materiais que presentasen un efecto autolimpable, dentro da liña dos recubrimentos hidrófobos, introducíronse nanopartículas inorgánicas de natureza hidrófoba (de sílice con recubrimento orgánico) previamente sintetizadas, en polímeros acrílicos, mediante varios métodos.

Os mellores resultados obtivéronse pulverizando esas nanopartículas sobre películas acrílicas, e así xerouse unha superficie superhidrófoba, con moi boas propiedades autolimpables, ademais dunha resistencia elevada. O método utilizado "resultou ser un método rápido e relativamente económico -apunta o investigador-, xa que utilizamos sílice que non é tan caro como outras substancias utilizadas no mercado".

Para obter características antirreflectantes, as películas deben presentar un índice de refracción inferior ao do substrato, o que se pode lograr introducindo porosidade nelas. Pero a presenza dos poros fai que as superficies antirreflectantes non presenten propiedades mecánicas axeitadas para o seu procesado. Nese sentido, estudou a relación porosidade/resistencia con respecto ao índice de refracción obtido, e obtivo valores prometedores.

Segundo explica o investigador, "aínda queda traballo por facer, porque, por exemplo, as nanopartículas non están de todo ben agarradas e porque o filme final coas nanopartículas non é todo o consistente como nos gustaría".

No que respecta aos copolímeros estudados con relación ás propiedades anticontaminación biolóxica, "os resultados previos son bastante prometedores -engade-, e poden ser extrapolables, pero o problema é que traballamos a escala de laboratorio". Por último, o investigador explica que o tema dos antirreflectantes foi unicamente o inicio dunha investigación, e "aínda estamos a melloralo".

(Fonte: SINC)