Descubierto un nuevo tipo de polímeros orgánicos para dispositivos tecnológicos

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Sobre la Entidad

Universidad Autónoma de Madrid
a Universidad Autónoma de Madrid (UAM) es una universidad pública que se fundó en 1968, momento en que sus facultades estaban dispersas por diversos edificios de la capital española. Es una de las 6 universidades públicas de la Comunidad de Madrid.
  • Descubierto nuevo tipo polímeros orgánicos dispositivos tecnológicos
    Ejemplos de distintas formas que se pueden dar a un material polimérico tridimensional usando el sistema de microfluídica. /UAM
  • Investigadores de la UAM y el instituto IMDEA Nanociencia han logrado procesar una nueva clase de materiales poliméricos que podrían incorporarse en dispositivos tecnológicos mediante técnicas de impresión tridimensional. El trabajo se publica en Chemical Communications.

Los polímeros orgánicos tradicionales, presentes en una multitud de objetos y materiales, desde envases de plástico a lentes de contacto, están formados por moléculas organizadas en cadenas. De forma distinta, una nueva clase de polímeros orgánicos conocidos como COFs ( siglas en inglés de Covalent Organic Frameworks), forman redes que se extienden de forma ordenada en 2 o 3 dimensiones.

Esta característica les confiere una variedad de propiedades interesantes, como una elevada porosidad y resistencia térmica, a la vez que los hace aún más ligeros que los plásticos tradicionales. Además, a la estructura de los COFs es posible añadir fragmentos que proporcionen fluorescencia, conductividad eléctrica/iónica o actividad catalítica.

La posibilidad de combinar tal variedad de propiedades en un mismo material hace que se prevea la aplicación de los COFs en campos tan variados como el almacenamiento y la separación de gases, la purificación de agua, la catálisis, la electrónica molecular o la utilización tecnológica de energía solar.

Una nueva clase de polímeros orgánicos conocidos como COFs ( siglas en inglés de Covalent Organic Frameworks), forman redes que se extienden de forma ordenada en 2 o 3 dimensiones

Sin embargo, una de las barreras más importantes que hasta el momento ha impedido la utilización de estos prometedores materiales tiene que ver con las técnicas usadas para su preparación. Por regla general, se requiere el uso de altas temperaturas y presiones, así como de tiempos largos para obtener COFs estructurados, condiciones que dificultan el procesado del material y su incorporación al dispositivo donde vaya a realizar su función.

Investigadores del Departamento de Química Inorgánica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el instituto IMDEA Nanociencia, ya habían observado que una familia específica de COFs podía ser obtenida en condiciones suaves (temperatura y presión ambiente), con un buen grado de orden estructural y en un tiempo de reacción corto.

En un artículo recientemente, publicado en Chemical Communications, los mismo investigadores, con la colaboración del Laboratorio Suizo de Ciencia de Materiales y Tecnología (EMPA), han demostrado la posibilidad de procesar COFs usando técnicas de microfluídica.

La microfluídica es una técnica que permite mezclar flujos de distintas disoluciones en conductos con diámetros menores a 0.1 mm (similar al de un cabello humano). El resultado de aplicar esta técnica a la síntesis de COFs, es la obtención de un fino hilo del material que puede depositarse dando lugar a las formas que se deseen. De hecho, este es un primer paso hacia la creación de objetos tridimensionales de materiales de diseño tipo COF utilizando tecnología similar a la que se usa en impresoras 3D.

El trabajo supone un gran avance en la ingeniería de materiales, ya que es uno de los primeros ejemplos de control sobre la posición y la forma de este tipo de materiales porosos con elevado grado de diseño químico, e implica un paso adelante hacia la creación de piezas y componentes de dispositivos que utilicen las propiedades especiales de los COFs.

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