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. (Agencia ID)
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