El avance se basa en la incorporaci\u00f3n de una mol\u00e9cula reticulante conocida como mecan\u00f3foro<\/strong>, dise\u00f1ada para introducir enlaces d\u00e9biles dentro de la red polim\u00e9rica. Aunque podr\u00eda parecer contradictorio, estos enlaces fr\u00e1giles permiten que el material absorba y disipe mejor la energ\u00eda cuando recibe un impacto repentino.<\/p>\n\n\n\n De acuerdo con el estudio publicado en Nature<\/em>, la estrategia de reticulaci\u00f3n con mecan\u00f3foros<\/strong> mejora la disipaci\u00f3n de energ\u00eda bajo impacto bal\u00edstico, un comportamiento relevante para desarrollar materiales m\u00e1s resistentes a fracturas, perforaciones o deformaciones r\u00e1pidas.<\/p>\n\n\n\n El poliestireno es un pol\u00edmero r\u00edgido y v\u00edtreo ampliamente utilizado en envases, vasos, cubiertos desechables, recubrimientos para dispositivos electr\u00f3nicos y espumas ligeras como el poliestireno expandido. Sin embargo, su resistencia al impacto puede ser limitada en ciertas aplicaciones, adem\u00e1s de que su reciclaje sigue siendo complejo en muchos mercados.<\/p>\n\n\n\n Para mejorar su desempe\u00f1o, los investigadores del MIT no recurrieron a cargas minerales, fibras o refuerzos convencionales. En cambio, integraron enlaces moleculares d\u00e9biles distribuidos dentro del material. Cuando el pol\u00edmero recibe un impacto, estos enlaces se rompen de manera selectiva en la zona afectada, lo que abre rutas adicionales para absorber energ\u00eda y evita que el da\u00f1o se propague con facilidad.<\/p>\n\n\n\n Jeremiah Johnson<\/strong>, profesor de Qu\u00edmica en el MIT y uno de los autores principales del estudio, explic\u00f3 que estos agentes reticulantes pueden incrementar de manera sustancial la energ\u00eda que el material absorbe durante un impacto bal\u00edstico. Este principio, a\u00f1adi\u00f3, podr\u00eda abrir la puerta a m\u00faltiples aplicaciones si logra adaptarse a otros pol\u00edmeros comerciales.<\/p>\n\n\n\n Para evaluar el comportamiento de los materiales, el equipo utiliz\u00f3 la prueba de impacto de microproyectiles inducida por l\u00e1ser, conocida como LIPIT<\/strong>. Este sistema permite lanzar microesferas de s\u00edlice de aproximadamente 10 micras de di\u00e1metro contra pel\u00edculas polim\u00e9ricas a velocidades cercanas a 750 metros por segundo.<\/p>\n\n\n\n Al medir la velocidad de las part\u00edculas antes y despu\u00e9s de atravesar el material, los investigadores pudieron calcular cu\u00e1nta energ\u00eda absorb\u00eda cada pol\u00edmero. Los resultados mostraron que el poliestireno reticulado<\/strong> con mecan\u00f3foros disipaba mucha m\u00e1s energ\u00eda que el poliestireno convencional y que el poliestireno reticulado mediante m\u00e9todos tradicionales.<\/p>\n\n\n\n Keith Nelson, profesor de Qu\u00edmica en el MIT y coautor principal del estudio, destac\u00f3 que este tipo de mediciones permite observar no solo la perforaci\u00f3n del material, sino tambi\u00e9n los patrones de deformaci\u00f3n generados durante y despu\u00e9s del impacto.<\/p>\n\n\n\n El mecanismo ocurre en la zona de impacto. Cuando una part\u00edcula golpea el pol\u00edmero a alta velocidad, la temperatura local aumenta y se forma una regi\u00f3n de mayor movilidad molecular. En esa zona, los mecan\u00f3foros se activan y se rompen de forma controlada, lo que permite disipar energ\u00eda sin comprometer de inmediato la integridad del resto del material.<\/p>\n\n\n\n En otras palabras, el da\u00f1o queda m\u00e1s localizado y el pol\u00edmero puede absorber mejor la energ\u00eda<\/strong> antes de fallar. Esta estrategia resulta especialmente interesante porque puede aplicarse, en principio, con una modificaci\u00f3n qu\u00edmica relativamente limitada sobre materiales ya conocidos por la industria.<\/p>\n\n\n\n Adem\u00e1s del poliestireno, los investigadores probaron la estrategia en caucho SBS, un elast\u00f3mero utilizado en suelas de zapatos, mezclas asf\u00e1lticas y materiales para techado. El efecto observado fue similar, lo que sugiere que la tecnolog\u00eda podr\u00eda extenderse a otros pol\u00edmeros elastom\u00e9ricos.<\/strong><\/p>\n\n\n\n El equipo ahora investiga si este enfoque puede funcionar con caucho estireno-butadieno, uno de los componentes clave en la fabricaci\u00f3n de neum\u00e1ticos. De confirmarse, esta tecnolog\u00eda podr\u00eda contribuir al desarrollo de llantas m\u00e1s duraderas y con menor desgaste.<\/p>\n\n\n\nUna nueva forma de endurecer pol\u00edmeros comunes<\/h3>\n\n\n\n
![\"\"\/](\"https:\/\/ambienteplastico.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/articulo_portada_ap114_contenido_10-1024x576.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nPruebas con microproyectiles a alta velocidad<\/h3>\n\n\n\n
\u00bfPor qu\u00e9 los enlaces d\u00e9biles hacen m\u00e1s resistente al material?<\/h3>\n\n\n\n
Posibles aplicaciones en neum\u00e1ticos, calzado y electr\u00f3nicos<\/h3>\n\n\n\n