Fabio Zuluaga, profesor Departamento de Química, desarrolla nuevo método para producción de materiales elásticos.

El profesor Fabio Zuluaga, del Departamento de Química de la Universidad del Valle, logra la patente de un nuevo método para la producción de materiales elásticos en trabajo conjunto con el grupo investigativo de la Universidad de la Florida, Estados Unidos.

En la última década, algunas investigaciones se han concentrado tanto en la producción de nuevos materiales elásticos como en el desarrollo de nuevos métodos para la producción de estos materiales.

El grupo de investigación del profesor Kenneth B Wagener de la Universidad de la Florida, Estados Unidos, estuvo trabajando con este objetivo durante varios años y en el 2001, durante su año sabático, con la participación del profesor Zuluaga, Doctor en Química de la Universidad de la Florida, Gainsville, Estados Unidos.

El éxito de la investigación del profesor Zuluaga titulada "Producción de Materiales Elásticos por Polimerización de A,W -dienos Acíclicos vía Metátesis", consiste en combinar moléculas apropiadas para la producción de los elastómeros, "jugando" con la arquitectura de la química.

"La técnica consiste, básicamente, en construir una molécula que consta de dos partes: una flexible y una rígida. Esa molécula se puede polimerizar, es decir, convertirla en una molécula gigantesca, uniendo moléculas más pequeñas, y, a su vez, esa molécula que tiene unas funciones que permiten efectuar el entrecruzamiento, o unión entre ellas, garantizando su elasticidad".

Los materiales elásticos, también conocidos como elastómeros, son moléculas gigantescas o polímeros cuya longitud puede aumentarse hasta un 400% cuando son sometidas a una fuerza externa y luego, regresan a su estado natural una vez esta fuerza deja de actuar.

El desarrollo de elastómeros o materiales elásticos, sintéticos o naturales como el caucho, ha permitido que la humanidad se beneficie de diversos productos como telas, llantas, guantes de látex, condones, plastilinas, medias y empaques de diferentes características.

El principal representante de los materiales elásticos es el caucho, primer elastómero descubierto y el más abundante en la naturaleza.

Un polímero es una mólecula gigantesca formada por otras más pequeñas

En la producción de materiales elásticos sintéticos, las moléculas se someten a un proceso de enlazamiento. Para que esto sea posible se requiere que las moléculas tengan cualidades de flexibilidad, es decir, que se puedan doblar fácilmente, adoptando una geometría enrollada para que, al estirarse, puedan adquirir una longitud mayor. Para tal efecto, las moléculas requieren de un punto de apoyo que impida su separación total, por ello se someten a un proceso de curado o entrecruzamiento.

Para llegar a este nuevo desarrollo científico, el profesor Zuluaga se basó en una reacción química llamada Metátesis cuyas aplicaciones dieron lugar al Premio Nobel de Química en el año 2005, otorgado al francés Yves Chauvin y a los norteamericanos Robert H. Grubbs y Richard R. Schrock.

La Metátesis se puede utilizar como proceso de polimerización, es decir, de agrupación de moléculas, que tiene como propósito la obtención de materiales elásticos; viene del griego meta que significa cambio y tihemi que significa lugar.

Este proceso se aplica en química para indicar una reacción en la que dos moléculas de alquenos, compuestas por enlaces dobles de carbono- carbono, se combinan en presencia de un catalizador metálico para intercambiar los carbonos involucrados en estos enlaces dobles.

Sin el material elástico adecuado, este alpinista podría quedarse sin botas a mitad de camino.

El catalizador es una sustancia que modifica la velocidad de la reacción química pero que no hace parte de su resultado.

Este proceso de Metátesis ha permitido la transformación de materiales frágiles en materiales elásticos.

Para que un material sea elástico, advierte el investigador, debe tener moléculas gigantescas o polímeros, además, debe tener puntos de unión entre los polímeros o entrecruzamientos y, finalmente, su temperatura de transición vítrea debe ser baja pues, de lo contrario, el material se quebraría, es decir, a temperaturas bajas dejaría de ser elástico. Esto podría ocurrir a un alpinista, con unas botas sin la transición vítrea adecuada, pues varios grados bajo cero harían que sus botas se quebraran como vidrio.

Este avance científico, recientemente patentado, tiene un importante potencial de aplicación industrial.