La UPV colabora con empresas en el desarrollo de plásticos inteligentes

El grupo de investigadores, coordinado por el catedrático Issa A. Katime, trabaja desde hace años en el desarrollo de sustancias polímeras con propiedades que puedan ser aplicadas industrialmente. Los hidrogeles son unos polímeros insolubles en agua, blandos, elásticos y que se hinchan, aumentando considerablemente su volumen, pero manteniendo su forma y son capaces de capturar y eliminar sustancias peligrosas presentes en el agua como, por ejemplo, el cobre, el cromo, el mercurio, el níquel, el zinc, el plomo o el cobalto. También son capaces de realizar el proceso inverso de manera selectiva, es decir, recuperar dichas sustancias para su reciclado de manera muy efectiva. 'Nuestro sistema consigue hasta un 25% de captura de metales, siendo más eficaz que los demás sistemas existentes, como las resinas intercambiadoras de iones o las biomoléculas', señala katime.

Empresas como Acideka, SA, uno de los mayores productores de coagulantes del País Vasco, y Leia, situada en el Parque Tecnológico de Miñano (Alava), se han interesado en la colaboración con este equipo.

Una de las características especiales de los hidrogeles, la de ser capaz de absorber agua miles de veces su propio peso, les convierten en un material idóneo para su utilización como superdesecantes (actualmente se emplea en los modernos pañales de los niños), membranas, lentes de contacto, prótesis en tejidos y conductos humanos, hemodiálisis, hemoperfusión, recubrimientos, microcápsulas, ligantes de productos para la industria del papel, soportes para catalizadores, ligantes de productos farmacéuticos, aislamiento y fragmentación de biopolímeros y análisis.

Usos medioambientales

Destacan aquellas aplicaciones que podemos enmarcar dentro del campo del medioambiente y la biomedicina (lentes de contacto, liberadores de fármacos, etcétera). Este último uso implica el cumplimiento de una serie de requisitos como son una compatibilidad con los tejidos, inalterabilidad frente a procesos degradativos y que presente la resistencia y propiedades mecánicas adecuadas para cada uso.

La aplicación de las poliacrilamidas, un tipo de hidrogel que desarrolla el equipo de la UPV, en la limpieza de las aguas residuales, se ha mostrado muy eficaz ya que son capaces de aglutinar las partículas en suspensión (fenómeno de floculación), haciendo que los sólidos sedimenten y se acumulen en el fondo de los depósitos de tratamiento de las aguas residuales.

Las posibilidades en cuanto a las aplicaciones prácticas de los hidrogeles son muy diversas, y su forma de actuar le llevan al catedrático Katime a hablar de 'dispositivos inteligentes'. Los investigadores del Grupo de Nuevos Materiales han observado que este material se puede utilizar como sensores para detectar concentraciones de iones metálicos en agua.

Así, por ejemplo, determinados hidrogeles, cuando absorbe una cierta cantidad de ión metálico experimentan una clara transición de fase de volumen (el material se deshincha, cuando la concentración de metal en el medio rebasa un valor dado). Este fenómeno podría ser utilizado para detectar fácilmente la presencia de metales en el agua.

Otra línea de investigación es el empleo de estos hidrogeles para liberar fármacos de forma que se pueda controlar la dosis que recibe un enfermo de manera constante y durante intervalos largos de tiempo; lo que conlleva una mejora en su asimilación por parte del paciente.

En cuanto a sus aplicaciones agrícolas, el profesor Katime es el Coordinador Internacional de un proyecto iberoamericano subvencionado por el CYTED (Programa de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo) que trata de aplicar los hidrogeles como reservas de agua en épocas de sequía, gracias a su poderosa capacidad de absorción.

Por otra parte, este equipo de nuevos materiales, compuesto actualmente por tres profesores catedráticos, un titular y ocho becarios, trabaja con otras empresas ubicadas en el País Vasco, como Beca Graphic, para la que se ha colaborado en la mejora de materiales de impresión gráfica, el Centro Tecnológico CIDEMCO de Guipúzcoa en el estudio de procesos de curado de resinas o con la empresa química Dow, con la que ha trabajado para el control de producción de sus poliestirenos y polietilenos, los materiales polímeros más utilizados de la actualidad.