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Nuevo repelente podría proteger teléfonos y casas de manos de niños

11/04/2018

ANN ARBOR– ¿Teme mirar alrededor de la cocina después de que su hijo se ha preparado un sandwich, dejando sus manos marcadas en el refrigerador, mesa y microondas? Pronto, esto podría de ser un problema, gracias a un avance que podría proteger las pantallas de teléfonos, mesas, lentes de cámara y un sinnúmero de artículos domésticos.

Un investigador de ciencias de materiales en la Universidad de Michigan ha desarrollado una capa lisa, resistente, clara, que repele rápidamente agua, aceites, alcoholes y, sí, la temida mantequilla de maní, de las superficies.

Llamado “omniphobic”, el nuevo recubrimiento repele casi todos los líquidos conocidos. Es el último de una serie de recubrimientos de avance del laboratorio de Anish Tuteja, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en la U-M. Los esfuerzos anteriores del equipo produjeron recubrimientos duraderos para repeler hielo y agua, y un recubrimiento omniphobic más frágil. El nuevo recubrimiento es el primero que es duradero y claro. Se aplica fácilmente a prácticamente cualquier superficie, según se detalla en un artículo publicado en ACS Applied Materials & Interfaces.

Tuteja dice que el nuevo recubrimiento podría evitar que las superficies de ensucien, tanto en el hogar como en la industria. Podría funcionar en pantallas de ordenadores, mesas, suelos y paredes, por ejemplo.

“Tengo a una niña de 2 años en casa, así que para mí, este proyecto en particular era algo más que ciencia”, dijo Tuteja. “Estamos encantados con lo que esto podría significar para que los hogares y guarderías sean lugares más limpios, y estamos buscando a una variedad de posibles aplicaciones en la industria.”

Tuteja dice que para desarrollar los materiales, en vez de usar el método tradicional de mezclar y ver qué ocurre después, estudiaron las propiedades fundamentales de una gran cantidad de substancias y predijeron matemáticamente cómo reaccionarían una vez mezcladas.

Descubrieron que incluso más importante que la durabilidad o repelencia es una propiedad llamada “miscibilidad parcial”, o la capacidad de dos sustancias de mezclarse exactamente de manera correcta. Los productos químicos que van bien hacen un producto mucho más duradero, aunque sean menos duraderos de forma individual.

Ajustar la miscibilidad de este recubrimiento particular planteó un desafío especial. Para hacer un revestimiento versátil que es ópticamente transparente y lo suficientemente suave para repeler aceites y alcoholes, el equipo necesitaba encontrar un ingrediente repelente y un aglutinante con exactamente la cantidad correcta de miscibilidad. También necesitaban un recubrimiento que no tendría problemas durante el procesamiento y secado.

El equipo descubrió que una mezcla de poliuretano fluorado y una molécula de líquido repelente especializada llamada F-POSS harían el trabajo. Su receta forma una mezcla que se puede rociar, cepillar, sumergir o revestir por centrifugación sobre una amplia variedad de superficies. Mientras que la superficie puede ser rayada por un objeto afilado, es duradera en el uso diario.

Tuteja cree que el recubrimiento será barato cuando llegue al mercado masivo. Y mientras F-POSS es hoy raro y caro, los fabricantes están en el proceso de aumentar la escala de producción en masa, lo que debería reducir drásticamente su costo.

El equipo de investigación también está haciendo más estudios para asegurar que el recubrimiento no es tóxico para el uso en lugares como guarderías infantiles. Tuteja estima que el recubrimiento podría salir al mercado en los próximos dos años, y se cree que los revestimientos a prueba de niños son sólo el comienzo.

El recubrimiento también podría ser utilizado en refrigeración, generación de energía y refinerías de petróleo- todas las industrias que dependen de la condensación de líquidos.

El papel se titula “”Smooth, All-Solid, Low-Hysteresis, Omniphobic Surfaces.”

Financiación a la investigación fue proporcionada por la Oficina de Investigación Científica de la  Fuerza Aérea, Oficina de Investigación Naval y la Fundación Nacional de Ciencia. U-M y la Fuerza Aérea de los EE.UU. han presentado conjuntamente las solicitudes de patentes relacionadas con la tecnología.

Anish Tuteja

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