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Jueves 20 de marzo de 2003 Por
Susana Gallardo (*) Estamos hechos de polímeros y rodeados por ellos. La mayoría de las sustancias orgánicas presentes en la materia viva, como el ADN, las proteínas, los polisacáridos, la madera y el caucho, son polímeros. Estos no son más que grandes moléculas formadas por muchas unidades pequeñas que se repiten, llamadas monómeros. Pero también hay polímeros sintéticos, como los plásticos, las fibras, los adhesivos, el vidrio y la porcelana. Estos materiales han ido reemplazando los compuestos naturales, como el papel, la madera y el metal. En el Departamento de Química Orgánica, el estudio y la síntesis de polímeros es una de las áreas de investigación. En tal sentido, la doctora Norma D'Accorso se ocupa de modificar polímeros sintéticos con el fin de diseñar materiales que posean propiedades interesantes.
Pero ¿qué son los heterociclos? Son moléculas en forma de anillo, de tamaño variable, constituidas principalmente por carbono y uno o más átomos de otros elementos, como azufre, nitrógeno u oxígeno. Al sustituir átomos es posible conferirle al material ciertas propiedades que antes no poseía. La idea de modificar los polímeros sintéticos e insertar heterociclos se orienta a desarrollar materiales con resistencia y propiedades adecuadas, por ejemplo, que sean capaces de capturar metales o que tengan actividad biológica. La doctora Miriam Martins Alho, que trabaja en el mismo laboratorio, señala: "Lo que hacemos son conversiones parciales de la molécula. Cuando se parte de un polímero con ciertas propiedades, se llega a otro que posee propiedades diferentes. Pero en el medio hay una gama de productos intermedios con propiedades mixtas que pueden tener aplicaciones interesantes".
¿Cómo se aplicaría? La limpieza del agua se podría hacer de dos maneras. Por un lado, el material podría funcionar como si fuera un filtro. Otra alternativa es agregar el material de manera que atrape los iones metálicos, y luego precipite. Después es necesario filtrarlo o aspirarlo, como en las piletas de natación. "Ya sabemos que el polímero modificado atrapa metales y precipita. Nos falta realizar las pruebas para ver qué cantidad de metal atrapa", indica la investigadora. Es necesario saber también cuánto queda del metal en la solución, y si queda algo del polímero. "Además -agrega- tenemos que ver el volumen de agua que puede absorber el polímero en función del tiempo". Una vez que se compruebe que efectivamente cumple con los objetivos, los investigadores deberán calcular los costos. Polímeros ultraabsorbentes
Los polímeros ultraabsorbentes también pueden emplearse para brindar humedad constante a las plantas. Algunos ya se utilizan con este fin, por ejemplo, en zonas desérticas, para aprovechar la poca agua que hay. Dado que estos materiales tienden a absorber agua y retenerla por un tiempo, si se lo coloca cerca de las raíces, hace que éstas se mantengan húmedas por más tiempo. Martins Alho también investiga los polímeros que se utilizan para realizar restauraciones de piezas dentales. Algunos de los materiales que se emplean actualmente sufren una contracción cuando son polimerizados mediante la luz halógena. Esta contracción puede producir dolor en el paciente. Por esta razón, los investigadores intentan modificar las propiedades del material con el fin de que sufra una menor contracción. "La idea ahora es tomar un monómero comercial e introducir una modificación sintética de manera de contrarrestar la contracción", explica la investigadora. La manipulación química de los polímeros abre un gran espectro de posibilidades en la obtención de materiales hechos a medida para los fines más variados.
(*) Centro de Divulgación Científica - SEGBE - FCEyN.
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"Lo
que hacemos es sustituir partes de la molécula de manera de insertar
heterociclos, y tratar de ver su posible utilidad como nuevos materiales
por sus propiedades reológicas, es decir, dureza, flexibilidad, absorción
de agua, posibilidad de complejación", afirma la investigadora.
Las
investigadoras explican que están trabajando para que un polímero
pueda reaccionar con los metales de manera de ser capaz de descontaminar
el agua. La idea es poder utilizar el material como una resina de
intercambio, como las que se emplean para ablandar agua, es decir,
para quitarles el magnesio y el calcio. Esto se realiza intercambiando
esos compuestos por sodio. "El objetivo es lograr que el polímero
pueda retener mercurio, plomo y cobre, y que sea posible utilizarlo
como un sistema de purificación de agua", destaca D'Accorso.
Los
pañales descartables y las toallitas higiénicas basan su capacidad
de absorción en la presencia de polímeros que se convierten en estado
de gel en presencia de humedad. En efecto, un polímero modificado
puede dejar de ser sólido para convertirse en un gel. "Cuando a un
polímero insoluble en agua se le modifican todos los constituyentes
por ciertos heterociclos se convierte en un producto soluble, pero
en estadíos de conversión menores es posible obtener productos que
retienen grandes cantidades de agua y se convierten en geles", señalan.