null

Berotuz bere burua konpontzea lortzen duen forma-memoriadun polimeroa

Jatorrizko forma berreskuratzen duen eta bere burua konpontzea lortzen duen polimero erdikristalino bat garatu dute UPV/EHUko ikerketa batean

  • Ikerketa

Lehenengo argitaratze data: 2017/09/21

Nuria Garcia Huete. Argazkia: Mikel Mtz. de Trespuentes. UPV/EHU

UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Fisikoa Sailean, BCMaterials-ekin lankidetzan, egin duten ikerketa batean, forma-memoria duten material polimeriko ez-zitotoxiko berri batzuk lortu dituzte, etorkizunean aplikazio medikoetarako balio dezaketenak; orobat, forma-memoriaren efektua mantentzeaz gainera, berotuz bere burua konpontzeko gaitasuna duten material batzuk garatu dituzte, materialen bizitza erabilgarria luzatzeko balioko dutenak.

Gero eta automatizatuago dagoen mundu honetan, oso paper garrantzitsua jokatzen du zientziak, berez jarduteko gai diren sistemen ikerketan eta garapenean. Gero eta ohikoagoa da estimulu jakin baten eraginpean propietateren bat aldatzen duten material adimendunak ikertzea eta garatzea. Horren adibide dira forma-memoria duten polimeroak, zeinak gai baitira formaz aldatzeko estimulu baten eraginpean daudenean (esate baterako, tenperaturaren eraginpean).

UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Fisikoa Sailean poliziklooktenoarekin —polimero erdikristalino komertzial bat— lehendik egindako ikerketetatik abiatuta, zenbait sistema polimeriko garatu ditu saileko ikertzaile Nuria García Huetek, zeinetatik esparru askotan aplikazio ugari izan ditzaketen materialak lortu baitituzte.

Taldeko ikertzaileek bazekiten poliziklooktenoak forma-memoria duela, haren polimero-kateak elkarrekin gurutzatuta daudenean. Ikertzaileak konparazio bat egin du egitura hori azaltzeko: "Platerkada bat espagetirekin aldera dezakegu polimero bat, platereko espageti bakoitza polimero-kate bakar bat izanik. Kate horien arteko elkarketetan oinarritzen da gurutzatzea, eta espagetien arteko korapiloak lirateke elkarketa horiek; beraz, ezinezkoa da plateretik espageti bakar bat hartzea, besteekin lotuta baitago eta ezin baititugu bereizi". Dikumilo peroxidoz gurutzatutako polimeroak, deformatu ondoren, bere jatorrizko egitura berreskuratzen du, beroaren eraginpean jarrita.

Material adimendunak bilatzeko ibilbide luzea

García-Huetek egiaztatu du propietate hori aprobetxa daitekeela azaletik hondatutako objektu bat (hondatua, baina apurtzera iritsi gabe) berotuz konpontzeko. Halaber, ikerketan frogatu dute mikrozutabetan oinarritutako azaleko egitura batean forma-berreskuratzeko fenomenoak bere horretan jarraitzen duela eta gainazaleko kontaktu-angelua aldatzea lortzen dela. Horretarako, ur-tanta bat erabili dute, eta hala egiaztatu dute urak angelu desberdinak osatzen dituela gainazalarekin, laginaren deformazioaren arabera.

Peroxidoak, ordea, degradatu egiten dira denborarekin, eta ikertzaileak alternatiba bat aurkitu du polimeroa gurutzatzea lortzeko: gamma erradiazioa erabilita. Hala, zitotoxikotasunik eragiten ez duten material batzuk lortu ditu, etorkizunean aplikazio biomedikoetarako erabiltzeko aukera eman dezaketenak. Haien propietate mekaniko eta termikoak aztertu ondoren, forma-memoriaren portaera aztertu du, eta, beste aditu batzuekin lankidetzan, forma-memoria polimeroaren bolumen librearekin lotzea lortu dute (alegia, molekulen arteko espazio librearekin).

Aukera berriak sortzeko asmoz, forma-memoria izateaz gainera (deformazioak leheneratzeko aukera) bere burua konpontzeko gai diren materialak (materialaren beraren hausturak konpontzea) nola lortu jakin nahi izan dute ikertzaileek. Delft-eko Unibertsitate Teknologikoarekin lankidetzan (Herbehereak), ikusi dute ionomero izeneko beste polimero-mota batekin nahastuz lortutako poliziklookteno-nahasteek forma-memoriaren efektuari eusten diotela eta, gainera, berotuz bere burua konpontzeko gaitasuna dutela, eta horrek materialen bizitza erabilgarria luzatzeko aukera ematen du.

Eguneroko beharrak eta erosotasunak asetzeko helburuarekin polimero horiek arlo zientifiko eta teknologiko askotan erabiltzeko aukera ugari sortu dituzte ikerketa honek eta haren emaitzek. Lortutako emaitzak industriara eramateko aukera ikusten du ikertzaileak; "izan ere, hasiera-hasieratik, aurkikuntzak eskala industrialera eraman ahal izateko ikuspegiarekin egin dugu ikerketa osoa: ikerketan erabili dugun polimerotik hasita, ikerketak hautatzeraino, sortutako laginen tamainaraino eta teknikak hautatzeraino". Bien bitartean, ikerketak aurrera jarraitzen du, argi eta garbi egiaztatu baitute "polimero beretik abiatuta propietate desberdinak lortzeko aukera badagoela", ondorioztatu du García-Huetek.

Informazio osagarria

Nuria García Huete (Barakaldo, 1988) Kimikan litzenziaduna da, Material Berrien unibertsitate arteko masterra du eta Materialen Zientzia eta Teknologian doktore da. Ikerketa hau haren doktore-tesiarekin lotuta dago. Tesiaren izenburua Development and applications of semicrystalline polymers: from shape memory to self-healing materials da, eta Luis Manuel León katedradunak eta José Manuel Laza ikertzaileak zuzendu dute.