Materiales que podrían repararse por sí solos
No es novedad que con el tiempo nuestros objetos cotidianos sufran desgaste. Desde la pantalla agrietada de un celular hasta las grietas en las paredes de un hogar, todos hemos enfrentado los costos de reparación o reemplazo. Pero, ¿y si esos objetos pudieran auto-repararse, al igual que lo hacen plantas y animales? La ciencia nos indica que esta realidad no está muy lejos, gracias a los materiales autorreparables que ya están siendo sometidos a pruebas comerciales.
Un vistazo al pasado: Fiebre investigadora
El interés en la autorreparación data de la década de los 60, con académicos soviéticos a la vanguardia. Sin embargo, fue en 2001 cuando Scott White, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, EE.UU., revolucionó el campo. White y su equipo trabajaron con un polímero parecido al plástico, integrado con microcápsulas que liberaban un agente líquido sanador al romperse. Esta técnica permitió que el material recuperara el 75% de su dureza original tras una fractura. Además, el equipo no se detuvo allí; recientemente lograron un circuito eléctrico autorreparable.
Aplicaciones potenciales en la tecnología
Benjamin Blaiszik, coautor del estudio y ahora miembro del Laboratorio Nacional Argonne, sugiere que esta tecnología podría ser esencial en contextos donde la reparación manual no es viable, como en misiones espaciales. Además, piensa en pantallas de celulares que se arreglen por sí mismas tras un daño. Esa realidad podría estar más cerca de lo que creemos.
Los avances en materiales podrían permitir la fabricación de pantallas de celulares que puedan arreglarse automáticamente.
Del laboratorio al mercado: Primeros usos en gas y petróleo
La empresa Autonomic Materials está liderando la comercialización de estos avances. Con una inversión acumulada de US$4 millones, prevén que las primeras aplicaciones serán en recubrimientos y pinturas para combatir la corrosión, un problema que cuesta globalmente más de US$500.000 millones al año.
Muy pronto estos materiales podrían empezar a usarse en plantas de extracción de gas y petróleo.
¿Qué sectores podrían beneficiarse?
Desde vehículos militares hasta plantas de extracción, los materiales autorreparables prometen revolucionar diversos sectores. Pero no todos estarán contentos con productos de mayor durabilidad, aunque según Joe Giulani, CEO de Autonomic Materials, hay un mercado dispuesto a pagar por esa calidad añadida.
Otras líneas de investigación: Aviones y deportes
La investigación ha crecido exponencialmente. Desde polímeros hasta cerámicas, científicos de todo el mundo están buscando maneras de hacer que los materiales sean más duraderos y autorreparables.
Científicos trabajan en todo lo que va desde polímeros reparables a materiales compuestos (hechos a partir de dos o más materiales) para reparar metales y cerámicas.
Científicos trabajan en todo lo que va desde polímeros reparables a materiales compuestos (hechos a partir de dos o más materiales) para reparar metales y cerámicas.
Desde 2001, dos nuevas líneas de investigación han incorporado el uso de microcápsulas. Tomando como ejemplo el sistema circulatorio biológico, se han creado materiales con sistemas vasculares basados en una red de canales (como capilares, venas y arterias) dentro del material para liberar un agente reparador en el lugar dañado. Otros sistemas explotan la naturaleza de ciertos químicos para incorporar estas propiedades reparadoras directamente en el material.
Esta línea de investigación ha atraído un enorme interés en la última década, con cerca de 200 estudios académicos publicados sobre el tema tan sólo el último año.
Microcápsulas liberan un agente reparador cuando el material se daña.
Desafíos y oportunidades: Pros y contras
Como toda tecnología emergente, los materiales autorreparables tienen sus limitaciones. Las microcápsulas, por ejemplo, no son infinitas, y algunos sistemas requieren estímulos específicos para iniciar el proceso de reparación.
Aviones autorreparables: ¿Ficción o realidad?
El profesor Ian Bond y el Dr. Richard Trask están trabajando en aplicaciones aeronáuticas, mientras que en la Universidad Case Western Reserve, el enfoque está en pinturas autorreparables que responden a la luz ultravioleta.
Un giro innovador: Concreto con bacterias
En la Universidad de Tecnología Delft, Holanda, se está investigando el uso de bacterias para reparar grietas en el cemento. Al activarse con agua, estas bacterias producen piedra caliza, sellando así grietas y agujeros.
Este cemento contiene bacterias capaces de reparar grietas y agujeros una vez entran en contacto con agua.
Conclusión
Mientras exploramos las posibilidades, también buscamos inspiración en la naturaleza y cómo los seres vivos se regeneran y reparan. Estos materiales no solo prometen transformar industrias, sino también acercarnos un paso más a imitar las maravillas de la naturaleza.
Comentarios
Publicar un comentario