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Un plástico que cambia de forma con un futuro flexible
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Un plástico que cambia de forma con un futuro flexible

Con restricciones de espacio y peso, ¿qué llevarías si fueras a Marte? Una opción ideal podría ser un material único que pueda cambiar de forma y convertirse en cualquier objeto que imagines.

Por la mañana, puedes darle forma a este material para convertirlo en utensilios para comer. Cuando termines de desayunar, podrás convertir tu tenedor y cuchillo en una pala para cuidar tu jardín marciano. Y luego, cuando llegue la hora feliz al planeta rojo, esa pala puede convertirse en un vaso para tu cerveza marciana.

Lo que parece ciencia ficción quizás esté un paso más cerca de la realidad. Investigadores de la Escuela de Ingeniería Molecular Pritzker de la Universidad de Chicago han creado un nuevo tipo de plástico con propiedades que pueden endurecerse con calor y luego endurecerse con enfriamiento rápido, un proceso conocido como enfriamiento. A diferencia de los plásticos clásicos, el material mantiene esta rigidez cuando vuelve a alcanzar la temperatura ambiente.

La evidencia, Publicado en la revista Science el jueves, algún día podría cambiar la forma en que los astronautas se preparan para el espacio.

«En lugar de llevarte todos los diferentes plásticos, te llevas este plástico y luego le das las propiedades que necesitas», dijo Stuart Rowan, químico de la Universidad de Chicago y autor del nuevo estudio. .

Pero el espacio no es el único lugar donde el material puede resultar útil. El equipo del Dr. Rowan también ve su potencial en otros entornos donde los recursos son escasos, como en el mar o en el campo de batalla. También podría utilizarse para fabricar robots ligeros y mejorar el reciclaje de plásticos.

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«Todos dependemos de los plásticos en nuestra vida cotidiana», afirmó Shrayesh Patel, ingeniero químico de la Universidad de Chicago y autor del nuevo estudio. Pero los vasos de espuma, las bolsas de basura y las lentes de gafas, por ejemplo, requieren plásticos con propiedades diferentes.

Por otro lado, un solo material que pueda adaptarse a diferentes necesidades “simplifica la forma de fabricar plásticos”, dijo el Dr. También haría que el plástico fuera más sostenible porque todos los elementos podrían procesarse juntos durante el reciclaje. Este plástico debe separarse cuando el reciclaje contribuye a que solo se reutilice una pequeña fracción, explicó.

Los plásticos modernos están hechos de cadenas de moléculas que están permanentemente unidas, lo que las hace difíciles de romper. Pero los investigadores de Chicago dicen que su nuevo material es «pluripotente» (un término utilizado típicamente para describir la propiedad genérica de las células madre) o está formado por enlaces que pueden romperse y reformarse mediante calor.

Se inspiraron en la forma en que los herreros templan, o calientan gradualmente y luego enfrían rápidamente, el acero en un horno. Pero a diferencia del metal, los plásticos son livianos y pueden moldearse a temperaturas alcanzables con un horno o una estufa.

Los investigadores calentaron el plástico rojizo translúcido a temperaturas de entre 140 y 230 grados Fahrenheit y luego lo colocaron en un congelador para enfriarlo rápidamente. Cuando se templa a temperaturas más bajas, se forman más enlaces moleculares, lo que hace que el plástico sea más rígido. Pero a temperaturas más altas, el material se volvió más blando y pegajoso.

El equipo moldeó el plástico en una cuchara lo suficientemente rígida como para sacar mantequilla de maní de un frasco y un tenedor que podía recoger el queso. También fabricaron un adhesivo lo suficientemente fuerte como para unir dos trozos de vidrio y una pequeña garra similar a la que se puede encontrar en una máquina de juguete.

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Julia Kalow, química de la Universidad Northwestern que no participó en el estudio pero escribió un perspectiva Basándose en los resultados para Science, encontró la idea de un único material que podría lograr una variedad de propiedades únicas y emocionantes. «Ahora que sabemos que puede ser útil lograr esta propiedad, muchos otros investigadores se inspirarán para encontrar nuevas formas de lograr este objetivo», dijo.

Existen limitaciones para la primera generación de plástico pluripotente. Aunque el equipo demostró que el material puede reprocesarse al menos siete veces y mantener su forma durante al menos un mes, existe incertidumbre sobre su vida útil.

«Todavía no serán reemplazos directos de los plásticos básicos», dijo Nicholas Boynton, un estudiante graduado de la Universidad de Chicago que dirigió los experimentos del estudio. El material aún no alcanza la resistencia de una bolsa de plástico, por ejemplo, ni la elasticidad de una banda elástica.

«Aún no hemos llegado a ese punto, pero estamos bastante cerca», dijo Boynton. «Creo que tener material al que se pueda acceder a esta enorme variedad es lo realmente emocionante en este momento».

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