Nuevos materiales: bienvenidos al futuro de la química

Grafeno, hidrógeno, alternativas al litio… La innovación química tiene un gran impacto en la sociedad y en nuestra calidad de vida a través de los materiales avanzados que conforman nuestros hogares, nuestras tiendas y negocios, los productos que compramos y las infraestructuras digitales que sustentan nuestra sociedad digitalizada.

Eficiencia energética, robustez, ligereza, conductividad térmica, flexibilidad, seguridad contra incendios, total reciclabilidad, facilidad de instalación y desmontaje, características de autolimpieza... Estas son algunas de las múltiples funciones de los innovadores materiales de construcción que ofrece la química.

La movilidad y el transporte también se benefician hoy de las moléculas inteligentes: vehículos impulsados por energía renovable, materiales purificadores de aire, ligeros, pero resistentes a los golpes, compuestos, aislamientos de ruido, materiales híbridos que cambian de forma, sensores integrados y electrónica… Bienvenidos al futuro.

Uno de los principales retos que se autoimponen los investigadores es la protección del medio ambiente. Cada vez más los proyectos de I+D se plantean cómo reducir el impacto ambiental de sus productos ya sea a través de la creación de materiales con una mayor capacidad de reciclaje y reutilización.

Es el caso del grupo de trabajo de Materiales Funcionales de la Universitat Rovira i Virgili, liderado por la Doctora Silvia De la Flor López, que investiga materiales auto reparables, re-conformables y con memoria de forma. «Trabajamos con polímeros que se pueden transformar a través de estímulos térmicos, con una aplicación en robótica ‘soft’», cuenta la doctora. Los polímeros  se moldean gracias a cambios de temperatura.

Estos productos se pueden cambiar de forma más de una vez, lo que alarga su vida útil y reduce la cantidad de residuos producidos. Su aplicación es múltiple. La robótica soft es aquella que no es dañina para la persona ni para el producto, tal como explica De la Flor: «por ejemplo, nuestro producto permite crear una pinza con suficiente fuerza para agarrar una manzana, pero sin dañarla. Esa misma pinza después se puede modificar para crear, por ejemplo, un clip». Estos productos son también autosoldables y autoreparables, alargando sustancialmente su vida útil: «Después de su uso inicial, si el material se convierte en polvo, se puede volver a ensamblar con otra forma distinta».

La investigación continúa, para crear nuevos materiales más flexibles, seguros y ligeros. Las aplicaciones de los nuevos materiales son incontables, desde la investigación para la producción industrial a la aplicación al día a día de todas las personas: materiales más ligeros para la automoción, piezas diminutas para la cirugía o aplicaciones ópticas, en la creación de nuevas lentes.

Las aplicaciones en el área de la salud son incontables, y sus ejemplos diversos: un recubrimiento de guanidina, que impide la fijación de microorganismos en polímeros de uso sanitario y alimentario, o un material bactericida que se activa con la luz para combatir las infecciones hospitalarias más comunes.

También se están diseñando nuevos materiales para actuar en el interior del cuerpo humano. Por ejemplo, un tipo de espumas de poliuretano biocompatibles para el relleno y sellado de cavidades pleurales, que evitan infecciones, sangrados, dolor y fístulas en pacientes con cáncer de pulmón, o lentes de contacto altamente permeables al gas y personalizadas para cada ojo.