Desarrollan material polimérico capaz de autorreparase y con potencial para crear recubrimientos

A la izquierda se muestra el material después de ser cortado en dos. A la derecha, el mismo material fusionado nuevamente luego de calentarse. Fotos: Dr. Sarvestani y Daniel Krashin.

El doctor Alireza Sarvestani, de la Universidad Mercer en Estados Unidos, y un equipo de estudiantes de posgrado que él lidera diseñaron un material polimérico novedoso que puede soportar condiciones climáticas extremas y es capaz de autorrepararse.

Durante el año pasado, Sarvestani y su equipo realizaron una serie de pruebas y análisis de datos sobre polímeros termoplásticos que se derriten a temperaturas muy altas y se solidifican al enfriarse. Los polímeros se reforzaron con varios rellenos a fin de crear propiedades únicas que mejoraran el material, comentó Daniel Krashin, un estudiante de último año que se especializa en ingeniería eléctrica.

El grupo preparó numerosas muestras y luego las probaron estirándolas, cortándolas y calentándolas. También colocaron algunas de las muestras en una máquina de envejecimiento acelerado antes de realizar esas pruebas, dijo Cass Conrad, otro estudiante que participó en el estudio. Un mes antes del final del semestre de primavera, tuvieron éxito cuando una muestra en particular demostró capacidades de autocuración y resistencia a la intemperie, dijo Krashin.

doctor Alireza Sarvestani, de la Universidad Mercer. Foto: Universidad Mercer

“Preparamos una película del material y la dividimos en dos partes. Aumentamos la temperatura y, a 60 o 70 grados centígrados, y comenzó a sanar realmente”, dijo Sarvestani. “Ahora tenemos un material cuyas propiedades son casi exactamente las mismas que antes de fundirse. Al aumentar la temperatura localmente, puede curar todo el daño causado. La otra propiedad interesante es que es un material muy resistente a la radiación UV (ultravioleta)”.

El material se debilitó ligeramente después de haberse autorreparado y, con todo, demostró ser bastante fuerte después de someterse a las mismas pruebas de fuerza. “Fue como magia. Se recuperó y el material era fuerte, casi como antes. Los hallazgos fueron simplemente asombrosos”, dijo Krashin. “Fue un descubrimiento muy grande”.

El doctor Sarvestani detalla que el material es ideal para usarlo en recubrimientos, en particular para vehículos aeroespaciales y embarcaciones. Así, las piezas de un avión podrían recubrirse potencialmente con este material para protegerlo del daño causado por los escombros en el aire y la exposición a los rayos UV. Este material podría utilizarse también en barcos para evitar la corrosión del agua. Y si ocurriera daño o abrasión, el material podría repararse al aumentar la temperatura.

Este equipo espera realizar más pruebas para hallar formas de mejorar otras propiedades del material. Eventualmente buscarán asociarse con investigadores de otros campos, como la química, para llevar la investigación más lejos y hacer que el proyecto sea más sostenible a largo plazo.

La próxima fase del proyecto será probar el material a una escala mayor y tratar de hacer que el polímero se vuelva conductor mezclándolo con materiales como plata u oro.