Tubos de acero.
El nuevo plástico que jubilará al acero: más fuerte, más ligero y más fácil de reciclar
El 2DPA-1 es dos veces más fuerte que el acero, además podría ser reciclable, abriendo una puerta a nuevos materiales más sostenibles y fáciles de producir.
10 febrero, 2022 03:07Noticias relacionadas
El plástico sigue siendo el rey en cuanto a materiales de fabricación, es más ligero y barato de producir que el acero y más resistente que muchos materiales reciclables. Sin embargo, los residuos plásticos que generan países como España están forzando la búsqueda de alternativas. El MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) ha desarrollado un nuevo material más fuerte que el acero y tan ligero como otros plásticos.
Las cualidades de este nuevo polímero le convierten en una opción muy interesante para cientos de usos, podría aplicarse en la construcción de estructuras de gran tamaño como puentes o coches, así como en objetos más pequeños como los móviles. Los investigadores sospechan que también podría ser reciclable, lo que le convertiría en una nueva generación de plásticos más respetuosos con el medioambiente.
Hasta ahora la comunidad científica pensaba que era imposible inducir polímeros para formar láminas de dos dimensiones con las que forman este nuevo material, el 2DPA-1. Por lo que, además de sus propiedades, su creación es doblemente impresionante. Michael Strano y Yuwen Zeng, son los autores principales del estudio que se ha publicado en la revista Nature. Las patentes realizadas por los investigadores ya están llegando a empresas privadas interesadas en su fabricación que requiere de un proceso mucho más sencillo que el de otros materiales como el grafeno.
¿Cómo es el 2DPA-1?
Michael Strano, profesor de ingeniería química del MIT y coautor del artículo, describe la composición molecular de los polímeros o plásticos, como se les conoce comúnmente, como unos espaguetis. Las moléculas onduladas de los polímeros parecen un plato de pasta alargada con espacios entre unos y otros por donde se cuela la salsa, es decir, los gases, por eso es posible oler los alimentos a través de las bolsas de plástico. Esos espacios por los que se cuela el gas, también son los puntos más débiles del material y por donde se puede producir una rotura.
Los espaguetis a la boloñesa no existen: ni son italianos ni son tan sanos como creías
Por el contrario, el nuevo polímero 2DPA-1, se organiza en discos planos, similares a una hoja de papel de una molécula de grosor y se unen unos con otros mediante un enlace de hidrógeno, la unión molecular más fuerte que existe. Al no producir esos espacios vacíos por los que se pasaría el gas, "está hecho de monómeros que se unen como las piezas de LEGO" explica el MIT, se produce un material "extraordinariamente fuerte, pero extremadamente delgado" como los describen los científicos a cargo de este hallazgo.
Cualidades extraordinarias
El 2DPA-1 es dos veces más duro que el acero en pruebas de carga y ocupa una sexta parte del volumen del material más clásico. Su módulo elástico, medida que determina cuánta fuerza hace falta para deformar el material, cuatro y seis veces mayor que el del vidrio a prueba de balas. Es más, otro polímero primo hermano de esta revelación, el 2D Kevlar, se suele usar en chalecos antibalas.
Resultados del estudio de 2DPA-1 Omicrono
Son la nueva generación de plásticos, más preparados para inundar muchos de los procesos de fabricación de miles de objetos y dispuestos a no provocar los problemas que han supuesto los plásticos hasta el momento. El 2DPA-1 podría usarse para recubrimientos livianos y resistentes en coches, dispositivos tecnológicos como los teléfonos móviles, incluso para la construcción de casas y arquitectura de gran tamaño. "Normalmente no pensamos en los plásticos como algo que podrías usar para sostener un edificio, pero con este material, puedes conseguir nuevos objetivos", asegura Strano.
Además, puesto que 2DPA-1 impide con su composición la filtración de gases, este material se postula como una buena alternativa para cubrir todos esos objetos que se quieren proteger de la oxidación y descomposición. Serviría como revestimiento industrial, de igual manera que para fabricar envases y otros productos con cierres herméticos.
En último lugar, los investigadores tienen en cuenta que el 2D-Kevlar es reciclable, por lo que es muy probable que el nuevo material del MIT también lo sea. Se abre así un nuevo mundo de posibilidades en el que usar un tipo de polímero más resistente para aquellos productos con una larga vida útil y otros que sea posible desechar tras un uso sin sentir la carga de estar contaminando el planeta.
Producción a granel
Viendo su ligereza y fuerza, muchos lectores habrán recordado a la gran promesa de esta década, el grafeno. ¿Qué diferencia este nuevo material que protagoniza ahora los titulares, de aquel que lo prometió todo y ahora poco se sabe de él? Su método de producción.
2DPA-1 del MIT Omicrono
Mientras el grafeno, también bidimensional, sigue afrontando dificultades para escalar su producción a nivel industrial, el 2DPA-1 es más fácil de fabricar a gran escala. las condiciones que requiere son muy parecidas a las de la mayoría de plásticos, "lo pones en un vaso de precipitados a temperatura ambiente y podemos hacer kilogramos de este material" explica Strados a Fast Company, no necesita altas temperaturas ni procesos o equipos que elevan los costes.
El futuro se presenta más propicio para el 2DPA-1, cuyas cualidades lo hacen óptimo para una gran variedad de usos y su proceso de fabricación facilitaría su implementación casi inmediata. Incluso, las patentes de este material ya están llegando a empresas privadas interesadas en usar este nuevo invento.
