Las cualidades internas y externas son dos cosas diferentes: lo mismo es cierto en la ciencia de los materiales. Por ejemplo, en muchos casos, un material específico sería, en principio, ideal para una aplicación técnica si no fuera por el hecho de que su superficie esinadecuado.
Los científicos de materiales resuelven este problema recubriendo el material. Los recubrimientos se pueden usar para hacer que una superficie sea lubricante, por ejemplo, o, en aplicaciones subacuáticas o en el sector biomédico, para evitar que las algas, proteínas o bacterias ensucian la superficie con el tiempoPor ejemplo, los polímeros hidrofílicos se usan a menudo para proteger los metales de las incrustaciones; las moléculas de agua se acumulan en esta capa de polímero, que protege el metal contra la adhesión de moléculas u organismos no deseados. Sin embargo, muchos recubrimientos actualmente en uso no son muy resistentes a los factores ambientales., ya que a menudo están conectados al material solo por un enlace electrostático débil. Otros recubrimientos existentes y más resistentes son caros de usar y a veces requieren solventes tóxicos.
enlaces químicos fuertes a una amplia gama de materiales
Los científicos dirigidos por Nicholas Spencer, profesor de Ciencia y Tecnología de Superficie, e investigadores de la ETH spin-off Susos buscaron una solución simple para unir moléculas de recubrimiento a superficies con un enlace químico fuerte, conocido como enlace covalente. Tambiénqueríamos encontrar una solución que pudiera usarse para recubrir una gama de superficies y dispositivos compuestos de varios materiales diferentes. "Queríamos un recubrimiento de polímero que fuera tan versátil como una navaja suiza", dice Spencer.
Y eso es justo lo que los científicos lograron desarrollar. La molécula tiene una columna vertebral larga desde la cual se ramifican las cadenas laterales hidrofílicas y confieren propiedades que no ensucian. El polímero también tiene dos tipos de cadenas laterales para la unión covalente a los metales:uno para unir al silicio y al vidrio, el otro para unir a los óxidos de lo que se conoce como metales de transición, que incluyen titanio y hierro.
sumergir y enjuagar
"Los recubrimientos con nuestro nuevo polímero son muy simples. Simplemente se sumergen y se enjuagan", dice Spencer. "Y el recubrimiento resiste incluso condiciones duras como ácidos, álcalis, altas concentraciones de sal y detergentes".
El ETH spin-off Susos ha presentado una solicitud de patente para el polímero. Los científicos ven posibles aplicaciones principalmente en diagnósticos biomédicos y tecnología médica, como en biosensores, implantes y futuros sistemas implantables de suministro de fármacos. Otras aplicaciones podrían incluir la prevención de bioincrustacionesen el tratamiento del agua, el transporte marítimo y la pesca, así como en la industria alimentaria, por ejemplo, en el embalaje.
La "navaja suiza" en su forma actual es altamente adaptable y abre la puerta a una gran cantidad de desarrollos adicionales. Como explica Spencer, sería posible equipar la estructura molecular molecular del polímero con cadenas laterales que se unen a otros materiales, opara reemplazar las cadenas laterales que evitan la adhesión de biopelículas con otras que tienen propiedades totalmente diferentes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Fabio Bergamin. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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