En el laboratorio de Polímeros del Instituto de Ciencias Químicas de la Universidad Austral de Chile, el Dr. Ignacio Moreno y Mario Estrada desarrollaron un nuevo material polimérico, que podría ser ocupado para absorber contaminantes del agua, como, por ejemplo, tintes usados para la ropa o antibióticos desechados, donde sus componentes químicos (con los que está formulado el material) aceleran la adsorción de contaminantes y catalizan su degradación con la luz.
“Esto quiere decir que después de absorber el contaminante de una masa de agua, el material se puede sacar, dejar secar al sol, lavar en un ambiente controlado (y en poco volumen), y reutilizar”, afirmó el Dr. Ignacio Moreno, uno de los autores de la investigación, que fue publicada para la comunidad científica en el Chemical Engineering Journal, una de las más importante revistas de la disciplina.
En voz de los científicos, estos resultados representarían un avance en enfrentar el problema de la contaminación del agua, en donde industrias como la acuicultura, la textil o minera generan aguas residuales; en este sentido, los autores señalan que junto con descontaminar incluso se podrían “recuperar ciertas sustancias útiles, entre ellos tierras raras”, dice el investigador.
“Estamos haciendo estudios para fabricar pelotas que se puedan lanzar al agua y luego recoger con una malla, para descontaminar grandes masas de agua, como piscinas de decantación o incluso lagunas. También podría ser posible hacer unos filtros para limpiar aguas contaminadas en un flujo continuo, como en la salida de un colector o incluso un río”, dijo Moreno.
Al ser consultado por cómo es este nuevo material, el investigador describe que se puede entregar en varias presentaciones.
“Puede ser como partículas hechas de laminitas muy pequeñas, como objetos más grandes y porosos, como si fueran trozos de espuma con la que se hacen los colchones. La condición esencial es que tengan mucha superficie con respecto al volumen; por eso es importante que el material tenga poros, para que aumente la superficie de contacto”, contó.
El proceso
En términos científicos, el nuevo material es un polímero; más en profundidad se trata de una molécula muy grande, tan grande que no tiene un tamaño fijo; que se forma por encadenamiento de moléculas más pequeñas y, por tanto, el número de eslabones de las cadenas cambia. Puede ser desde unas decenas a muchos miles de eslabones por cadena.
“Cuando uno ve y toca un vaso de plástico, éste está hecho de polímeros, de cadenas moleculares, algunas más grandes, otras más pequeñas, y de la mezcla de todas se obtienen las propiedades que nos resultan tan útiles, como flexibilidad, dureza, moldeabilidad, etc.”.
El desarrollo de este polímero -con el que se hacen estos materiales- se produjo en 2019. Ya en medio de la pandemia, los químicos fueron pioneros en retornar presencialmente a los laboratorios bajo estrictas medidas de seguridad. Con este esfuerzo y al final de 2020 el material fue terminado y su aplicabilidad comprobada.
Durante 2022 y 2023 se exploraron otras opciones de fabricación, cambiando ligeramente la formulación para mejorar el rendimiento (buscando límites más allá), como las propiedades mecánicas para resistir condiciones de trabajo en terreno de mejor manera, y la selectividad de sus aplicaciones.
“Por ejemplo, para poder recuperar metales de tierras raras en mineras de manera selectiva, que son muy necesarios para la fabricación de todo tipo de materiales electrónicos que usamos diariamente como baterías, teléfonos, satélites, etc.”, dice el químico de la UACh.
Consultado por los resultados, el científico fue enfático en señalar:
“Sí, los resultados son sorprendentes y por eso fueron publicados en una revista de alto impacto y exigencia. Y esperamos que no sean los únicos resultados sorprendentes que logremos publicar, también en otros ámbitos. Esto porque la hipótesis inicial es muy general: Usamos las interacciones moleculares que hacen posible, por ejemplo, la molécula de ADN como una doble hebra, para formar materiales con características sorprendentes en todo ámbito que nos podamos imaginar. Con este tesón esperamos ganarnos el premio Nobel algún día”, finalizó.
