Científicos de la Universidad ETH Zurich han desarrollado un nuevo polímero para materiales de revestimiento, con el fin de prevenir la formación de biofilms en superficies. Gracias a la nueva tecnologia desarrollada, con aplicaciones diversas, como tratamiento del agua, medicina o industria alimentaria, es posible recubrir de forma duradera una variedad de diferentes materiales utilizando la misma molécula polimérica.
Nuevos recubrimientos polímeros muy versátiles que impiden la formación de biofilm
La ciencia de los materiales tiene claro que cualidades internas y externas son dos cosas diferentes: por ejemplo, en muchos casos un material puede ser ideal para una aplicación técnica si no fuera por el hecho de que su superficie no es adecuada. Un problema que puede resolverse mediante el recubrimiento del material.
Los recubrimientos pueden ser utilizados para dotar a la superficie de ciertas características, o también para evitar que se forme una capa de suciedad con el tiempo, por ejemplo con algas, proteinas o bacterias. Por ejemplo, los polímeros hidrófilos se utilizan a menudo para proteger metales de incrustaciones y suciedad: las moléculas de agua se acumulan en la capa de polímero, que protege el metal contra la adhesión de moléculas o microorganismos no deseados.
Sin embargo, muchos de los revestimientos que están en uso actualmente no son muy resistentes a factores ambientales, ya que a menudo están conectados al material solamente por un enlace electrostático débil. Otros recubrimientos más resistentes son caros de usar y, a veces, requieren disolventes tóxicos.
Científicos de la Universidad EHT de Zurich e investigadores de una empresa spin-off asociada a esta universidad han buscado una solución sencilla para unir las moléculas de recubrimiento a las superficies a recubrir con un enlace químico fuerte, conocido como un enlace covalente. Además, buscaron una solución versátil, que pudiera ser utilizada para recubrir una amplia variedad de superficies y dispositivos compuestos de varios materiales diferentes.
Y esto es justo lo han conseguido desarrollar. La molécula de polímero tiene una larga cadena principal de la que se ramifican cadenas laterales hidrofílicas, que aportan las propiedades anti ensuciamiento. El polímero tiene también dos tipos de cadenas laterales para el enlace covalente, una para la unión al silicio y el vidrio, la otra para la unión a los óxidos de lo que se conocen como metales de transición, que incluyen el titanio y el hierro.
La aplicación de los revestimientos es, según los autores, muy simple. Sólo es necesaria la inmersión y el enjuague del material a recubrir, y el revestimiento resiste incluso condiciones hostiles como los ácidos, álcalis, las altas concentraciones de sal o los detergentes.
Los científicos ven posibles aplicaciones de su desarrollo principalmente en campos como tecnología médica, la prevención de biofilms en el tratamiento del agua o la industria alimentaria.
Además, la tecnología es altamente adaptable y abre la puerta a nuevas variantes y aplicaciones, por ejemplo sería posible equipar la estructura molecular del polímero con cadena laterales que se adhieran a otros materiales, o reemplazar las cadenas laterales que evitan la adhesión del biofilm por otras que tengan propiedades totalmente diferentes.
La investigación ha sido publicada en la revista Macromolecular Rapid Communications.
Fuente: ETH Zurich
Imagen: CDC/ Janice Haney Carr
