Un plástico que se regenera imitando la coagulación de la sangre
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puede sellar un agujero de bala en 20 minutos

Un plástico que se regenera imitando la coagulación de la sangre

Cuando nos hacemos una herida, la sangre la cubre y ayuda a regenerar la piel. Un equipo ha copiado el concepto para crear materiales que se reparan solos

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Los materiales capaces de autoregenerarse están de moda. Equipos de investigadores de todo el mundo (incluidos algunos españoles)trabajan para desarrollar plásticos que solucionen de forma autónoma posibles golpes, roturas y agujeros. En caso de lograrlo de forma eficaz, sus aplicaciones serían incontables tanto en la gran industria como en multitud de productos cotidianos. ¿Quién no querría saber que el avión en el que vuela podrá reparar leves averías que ocurran durante el trayecto en caso de producirse? ¿O que la pantalla de su móvil se regenerará en caso de caída y el golpe será imperceptible?

La capacidad de autoregeneración es propia de la mayoría de los animales, y es unade las claves de su supervivencia: somos capaces de recuperarnos de la mayoría de las pequeñas lesiones y heridas que sufrimos, gracias a que nuestra sangre crea una barrera protectora frente al exterior y ayuda a reparar los tejidos. Sin ella, cualquier pequeña herida sería potencialmente moral.

El secreto está en nuestro sistema vascular, que cubre gran parte de nuestros órganos y lleva la sangre allí donde haga falta

El secreto está en nuestro sistema vascular, que cubre gran parte de nuestros órganos y lleva la sangre allí donde haga falta. Un sistema del que, obviamente, carecen los materiales no vivos. Ese es el motivo por el que, para repararlos, es necesaria la mano del hombre.

Sin embargo, como decíamos, científicos e ingenieros de todo el mundo están empezando a crear materiales (sobre todo plásticos) que puedan arreglarse solos ante pequeños daños. En muchos casos, están utilizando redes de finos canales que, igual que los vasos sanguíneos de los animales, puedan transportar los materiales que sellen esas pequeñas roturas.

Sellar un agujero de bala en 20 minutos

Hasta ahora, habían logrado reparar fisuras pequeñas en las que los extremos de la misma siguen en contacto. Cuando el agujero es mayor, el arreglo con este sistema es más difícil, ya que los materiales que fluyen por los canales terminan goteando antes de terminar de solidificarse.

Científicos de la Universidad de Illinois han dado un paso más en este campo, presentando una solución que repararía agujeros mayores, de hasta 1 centímetro de grosor, el equivalente a un agujero de bala. Para ello, han desarrollado un proceso en dos fases según el cual el material recupera la firmeza original en menos de media hora.

Los investigadores llenaron dos canales paralelos de 330 micrómetros de diámetro con dos mezclas distintas de compuestos orgánicos que al combinarse forman estructuras sólidas y semisólidas. Para facilitar la observación del experimento, tiñeron una de las soluciones de azul y otra de rojo.

Los reactivos que utilizamos forman un gel inmediatamente. Si no lo hiciesen, gotearían fuera del agujero y, básicamente, te desangrarías. Pero gracias a que es un gel y no un sólido, sostiene y retiene los líquidos, y así podemos seguir con el proceso más tiempo y llevar más cantidad de ellos hasta el agujero

Después situaron estos canales en una lámina de plástico y la golpearon, haciendo un agujero ycausando que ambas soluciones sangrasen hacia él, mezclándose. Gracias a un catalizador, las dos sustancias se mezclaron y formaron enlaces, creando un gel semisólido que fue rellenando el espacio del agujero de fuera hacia dentro.

Los enlaces del gel formaron así un soporte que sirve para, en la segunda fase, sostener un tercer componente que reacciona formando polímeros, que rellenan el agujero y las grietas que lo rodean y le devuelven al material su consistencia anterior. “Lo que hacemos es algo que me gusta llamar reparación por recrecimiento”, cuenta Jeffrey Moore, miembro del equipo.

Reparación de aviones y naves en vuelo

"Tenemos que pelear con muchos factores externos, como la propia gravedad", cuenta Scott White, director del estudio. "Los reactivos que utilizamos forman un gel inmediatamente. Si no lo hiciesen,gotearían fuera del agujero y, básicamente, te desangrarías. Pero puesto que es un gel y no un sólido, sostiene y retiene los líquidos, y así podemos seguir con el proceso y llevar más cantidad de ellos hasta el agujero".Explica que lo más delicado fue elegir los materiales químicos de forma que reaccionasen en distintos momentos, para que la polimerización ocurriese una vez que la estructura de gel ya estuviese montada.

El resultado, explican los autores del estudio, publicado en Science esta semana, es que su sistema puede reparar un agujero de hasta 1 centímetro de diámetro y las grietas de su alrededor. Esto supone aproximadamente un agujero 100 veces mayor que lo logrado hasta ahora en cualquier material no vivo.

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Moore asegura que su avance podría formar parte de un sistema de autorreparación para alas de aviones o para naves espaciales en un futuro no muy lejano. Muchos de estos aparatos utilizan componentes hechos con distintos materiales, y no es fácil arreglarlos sobre la marcha en caso de producirse un impacto.

Pero los propios científicos advierten de que su solución tampoco es perfecta, y prefieren mantener las expectativas bajo control. Para empezar, no sería eficaz para arreglar grandes impactos, aunque siguen trabajando para mejorar el desarrollo. Por otra parte, aún tienen que probar su viabilidad en condiciones variables de humedad y temperatura.

Además, hay que tener en cuenta que, al contrario que ocurre cuando nos curamos de una herida, en este caso el tejido regenerado no es igual que el original, sino que se trata de un polímero distinto. Esto hace que el resultado final sea más débil que la lámina de plástico de la que partía el experimento: es capaz de absorber hasta un 62% de la energía que podía absorber al principio.

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