Conoce los materiales compuestos y multifuncionales


Por Felipe Sánchez Banda

Saltillo, Coahuila. 30 de agosto de 2017.- Especialistas del Departamento de Síntesis de Polímeros del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) desarrollan materiales compuestos con estructura y propiedades multifuncionales controladas.

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“La filosofía adoptada en este proyecto involucra ensamblar materiales de manera estratégica a nivel nano, micro y macroscópico, con el objetivo de obtener materiales con características multifuncionales optimizadas”, comentó el doctor José de Jesús Ku Herrera, Catedrático Conacyt comisionado al Departamento de Síntesis de Polímeros del CIQA.

Esquema JerarquicoEsquema Jerárquico.A pesar de que estos materiales con estructura jerárquicamente organizada ya existen en la naturaleza, como el bambú, apenas en los últimos años su potencial empezó a explorarse desde una perspectiva sintética.

“En términos generales, los materiales que estamos desarrollando constan de una matriz polimérica (termoplástica o termoestable), fibras estructurales de dimensiones micrométricas (vidrio, carbono o aramida) y un nanomaterial (orgánico o inorgánico). Las propiedades del material resultante no dependerán únicamente de las propiedades de sus constituyentes sino también de la forma en la que estos están organizados y su interacción en las distintas escalas dimensionales”, indicó el científico.

Propiedades de nanomateriales

El especialista señaló que, dependiendo del sistema material que seleccione, es posible obtener materiales estructurales con propiedades multifuncionales como el autosensado, autorreparación, actuación, transformación de energía eléctrica, antibacterianas, protección UV, entre otros. Típicamente las propiedades estructurales son obtenidas de las fibras de refuerzo (vidrio, aramida, carbono, etcétera), mientras que las propiedades multifuncionales son obtenidas de los nanomateriales.

El doctor Ku Herrera agregó que distinto a los materiales multiescala donde los constituyentes están distribuidos aleatoriamente en la matriz polimérica, el enfoque que él sigue permite aprovechar de manera más eficiente las propiedades de cada uno de sus constituyentes.

“Este tipo de materiales pudiera ser explotado en un futuro en aplicaciones que demandan un alto desempeño estructural, como en la industria automotriz, aeronáutica, aeroespacial, entre otras. En este proyecto, lo que se pretende hacer es dotar de propiedades multifuncionales a materiales estructurales a través de las nanopartículas; dependiendo de las propiedades de la nanopartícula, el compuestos exhibirá características multifuncionales específicas”, puntualizó el investigador Ku Herrera.

Dr. Jose de Jesus Ku HerreraDr. José de Jesús Ku Herrera.

El especialista comentó que la línea de investigación bajo su liderazgo forma parte de un proyecto de mayor alcance en el CIQA, el Laboratorio Nacional en Innovación y Desarrollo de Materiales Ligeros para la Industria Automotriz (Laniauto), el cual se enfoca tanto en el desarrollo de materiales ligeros como en dar servicio al sector automotriz.

El científico añadió que, además del conocimiento científico generado, los procesos y productos desarrollados podrían ser susceptibles a patentar. Esto con la idea de transferir la tecnología al sector industrial en un mediano plazo.

Hasta la fecha, el proyecto se ha trabajado únicamente a nivel laboratorio, por lo que el siguiente paso será su escalamiento a nivel piloto y posteriormente el desarrollo de prototipos.

“Creemos que estos materiales tienen mucho potencial a nivel científico y tecnológico. Es importante que los mexicanos e instituciones mexicanas desarrollen materiales de vanguardia, para que nuestro país empiece a ser reconocido como fuente de conocimiento tecnológico. Si nosotros desarrollamos estas tecnologías y las protegemos, nuestro país es el que obtiene los mayores beneficios”, destacó el investigador.

El doctor Ku Herrera deja abierta la invitación tanto a profesionales que deseen incorporarse a los programas de posgrado en CIQA como a colegas investigadores que deseen colaborar en su proyecto.

Fuente: Agencia Informativa Conacyt

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