Desarrollan recubrimientos repelentes al agua no tóxicos

Estados Unidos. Las telas que resisten el agua son esenciales para todo, desde ropa impermeable hasta carpas militares, pero se ha demostrado que los recubrimientos repelentes al agua convencionales persisten en el ambiente y se acumulan en nuestros cuerpos, por lo que es probable que se eliminen por razones de seguridad. Eso deja un gran vacío por cubrir si los investigadores pueden encontrar sustitutos seguros.

Ahora, un equipo del MIT ha presentado una solución prometedora: un recubrimiento no tóxico que no solo agrega repelencia al agua a tejidos naturales como el algodón y la seda, sino que también es más efectivo que los recubrimientos existentes. Los nuevos hallazgos se describen en la revista Advanced Functional Materials, en un documento de los profesores del MIT, Kripa Varanasi y Karen Gleason, el ex postdoctoral del MIT, Dan Soto, y otros dos.

"El desafío ha sido impulsado por los reguladores ambientales" debido a la eliminación gradual de los productos químicos de impermeabilización existentes, explica Varanasi. Pero resulta que la alternativa de su equipo en realidad supera a los materiales convencionales.

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"La mayoría de las telas que dicen 'repelente al agua' son en realidad resistentes al agua", dice Varanasi, profesor asociado de ingeniería mecánica. "Si te paras bajo la lluvia, eventualmente el agua pasará". En definitiva, "el objetivo es ser repelente, hacer rebotar las gotas". El nuevo recubrimiento se acerca más a ese objetivo, dice.

Debido a la forma en que se acumulan en el medio ambiente y en el tejido corporal, la EPA está en el proceso de revisar las reglamentaciones sobre los polímeros de cadena larga que han sido el estándar de la industria durante décadas. "Están en todas partes, y no se degradan fácilmente", dice Varanasi.

La investigación ha demostrado que los polímeros con menos de ocho grupos de carbono perfluorados no persisten y se bioacumulan casi tanto como aquellos con ocho o más, los más utilizados. El equipo de MIT combinó dos cosas:

- Un polímero de cadena más corta que, por sí mismo, confiere algunas propiedades hidrofóbicas y se ha mejorado con un poco de procesamiento químico adicional
- Un proceso de recubrimiento diferente, llamado deposición química de vapor iniciada (iCVD)

El uso del proceso de recubrimiento iCVD, que no involucra ningún líquido y puede realizarse a baja temperatura, produce un recubrimiento muy fino y uniforme que sigue los contornos de las fibras y no obstruye los poros, eliminando así la necesidad de la segunda etapa de procesamiento para reabrir los poros.

Luego, se puede agregar un paso adicional, un sandblasting en la superficie, como un proceso opcional para aumentar aún más la repelencia al agua. "El mayor desafío fue encontrar el punto óptimo en el que el rendimiento, la durabilidad y la compatibilidad con iCVD pudieran funcionar juntas y ofrecer el mejor rendimiento", dice Soto.

El proceso funciona en muchos tipos diferentes de telas, dice Varanasi, incluyendo algodón, nylon y lino, e incluso en materiales no textiles como el papel, abriendo una variedad de posibles aplicaciones. El sistema ha sido probado en diferentes tipos de tela, así como en diferentes patrones de tejido de esas telas. "Muchas telas se pueden beneficiar de esta tecnología", dice. "Aquí hay mucho potencial".

Fuente: MIT.

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