HACIA LA MÍMESIS DE LA SEDA DE ARAÑA A PARTIR DE POLIURETANOS CON SEGMENTOS CORTOS DE UNIDADES RÍGIDAS Y SEMIFLEXIBLES

Autores/as

  • Borja Fernández-d’Arlas Bidegain Grupo “Materiales+Tecnologías” (GMT), Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente, Escuela Politécnica de San Sebastián, Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Plaza Europa 1, 20016, Donostia-San Sebastián, España
  • Iker González Grupo “Materiales+Tecnologías” (GMT), Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente, Escuela Politécnica de San Sebastián, Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Plaza Europa 1, 20016, Donostia-San Sebastián, España
  • Arantxa Eceiza Mendiguren Grupo “Materiales+Tecnologías” (GMT), Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente, Escuela Politécnica de San Sebastián, Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Plaza Europa 1, 20016, Donostia-San Sebastián, España

Resumen

La capacidad de absorber energía  mecánica  por un  material viene determinada por el concepto de tenacidad. Materiales con  alta  tenacidad,  tales  como  la  seda  de  araña,  pueden  ser  empleados  en  numerosas  aplicaciones  que  van  desde  la ingeniería civil a la biomedicina,  además de  seguridad  vial o defensa.  Los poliuretanos  elastoméricos son  materiales  de gran versatilidad en cuanto a composición y propiedades, resultando atractivos para tratar de mimetizar la seda de araña de manera  sintética,  debido  a  ciertas  similitudes  en  cuanto  a  propiedades  y  morfología.  En  este  trabajo  se  presentan  los resultados  de  la  síntesis  y  caracterización  de  una  nueva  familia  de  poliuretanos  segmentados,  formados  por  segmentos cortos, tanto de cadenas semiflexibles como de cadenas rígidas o cristalinas. El uso de segmentos cortos semiflexibles, es la innovación principal de este trabajo, ya que usualmente los poliuretanos elastoméricos se preparan con dioles de masas moleculares entre 2000-4000 g mol-1. La introducción de segmentos semiflexibles de baja masa molecular pretende dotar a estos  materiales  de  una  mayor  capacidad  de  asociación  intermolecular  por  puente  de  hidrógeno,  manteniendo  las propiedades elastoméricas. Los materiales han sido caracterizados mediante espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), microscopía de fuerzas atómicas (AFM), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y ensayos mecánicos de tracción.

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Biografía del autor/a

Borja Fernández-d’Arlas Bidegain, Grupo “Materiales+Tecnologías” (GMT), Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente, Escuela Politécnica de San Sebastián, Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Plaza Europa 1, 20016, Donostia-San Sebastián, España

En mi último año de carrera (2004-2005), como investigador Erasmus en la Norges Teknisk Naturvitenskapelige Universitet (NTNU), me adentré en el mundo de la investigación estudiando procesos de adsorción sobre oro de diferentes adsorbatos con fines biomédicos empleando la técnica de Microbalanza de Quarzo, así­ como el análisis de sistemas coloidales y poliméricos, mediante técnicas como la Tensiometrí­a o diversas espectroscopias. Tras mi graduación en Julio de 2005 por la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) como Licenciado en Ciencias Quí­micas, especialidad Macromoléculas, fui contratado por el Grupo “Materiales+Tecnologías” , liderado por el Dr. Iñaki Mondragon en la Escuela Politécnica de San Sebastián, para trabajar en el campo de composites elastoméricos basados en poliuretano, bajo la supervisión de la Dr. Arantxa Eceiza, y con el objeto de realizar el trabajo de Tesis Doctoral Europea (2005-2010), con estancia en el Trinity College Dublin. Mi trabajo durante este periodo se centró en el estudio de distintos composites nanotubo/poliuretano orientado su aplicabilidad hacia la biomedicina analizando parámetros como biocompatibilidad, biodegradabilidad o propiedades mecánicas. Tras un periodo posdoctoral trabajando en distintos proyectos relacionados con el estudio de la dispersabilidad e inclusión de grafeno en composites de poliuretano en 2011 se me concedió la beca de Especialización de Doctores de la UPV/EHU para trabajar en el desarrollo de materiales ultratenaces basados en poliuretano realizando una estancia posdoctoral en PennState University (EE.UU). Durante este periodo (2011-2013) el objetivo ha sido el tratar de imitar las propiedades mecánicas de las sedas naturales basándose en un análisis profundo de la relación estructura-propiedades de estos materiales poliméricos. Durante este periodo he desarrollado distintos poliuretanos policatiónicos de origen renovable, así­ como numerosos poliuretanos con distinta estructura molecular.

Iker González, Grupo “Materiales+Tecnologías” (GMT), Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente, Escuela Politécnica de San Sebastián, Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Plaza Europa 1, 20016, Donostia-San Sebastián, España

Iker González ha realizado sus estudios en Ingeniería Química en la Escuela Politécnica de San Sebastián. En Julio de 2013 presentó su trabajo de Fin de carrera titulado "Desarrollo de materiales supertenaces en base a poliuretanos elastoméricos" Dirigido por Borja Fernández-d’Arlas y Arantxa Eceiza Mendiguren.

Arantxa Eceiza Mendiguren, Grupo “Materiales+Tecnologías” (GMT), Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente, Escuela Politécnica de San Sebastián, Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Plaza Europa 1, 20016, Donostia-San Sebastián, España

La Dra. Arantxa Eceiza es Profesora Titular de Universidad del Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente en la Escuela Politécnica de Donostia- San Sebastián. Ha dirigido varios proyectos relacionados con el presente proyecto de investigación en convocatorias competitivas (ver curriculum). Tiene reconocidos dos tramos de investigación (1993-98 y 1999-2004) de la Agencia Nacional de Evaluación Investigadora, es evaluadora de la ANEP (Agencia Nacional de Evaluación y Prospectiva) y de artículos de investigación en revistas internacionales. Ha dirigido proyectos fin de Master, diplomas de estudios avanzados (DEA), proyectos fin de carrera y dos Tesis doctorales. Actualmente co-dirige dos Tesis doctorales. Su labor cientí­fica se ha desarrollado fundamentalmente en el Área de sí­ntesis, procesado y caracterización de propiedades finales de elastómeros termoplásticos, a partir de precursores provenientes del petróleo y de fuentes renovables para la preparación de materiales con elevado contenido de renovable; estudio de biopolí­meros; funcionalización quí­mica de nanorrefuerzos y preparación y caracterización de nanocomposites. La directora mantienen relaciones de colaboración internacional con diversas Universidades/Centros de investigación: KTH Stockholm, Prof. L. A. Berglund (Suecia). Investigador en el Área de biomateriales derivados de la biomasa Trinity College Dublin, Dr. Yuri Gunko (Irlanda). Especialista en nanocomposites en base a nanoestructuras de carbono. Universidad Nacional de Buenos Aires, Dr. S. Goyanes (Argentina). Especialista en biomateriales y nanocomposites en base a nanotubos de carbono.

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Publicado

2014-02-19

Cómo citar

Fernández-d’Arlas Bidegain, B., González, I., & Eceiza Mendiguren, A. (2014). HACIA LA MÍMESIS DE LA SEDA DE ARAÑA A PARTIR DE POLIURETANOS CON SEGMENTOS CORTOS DE UNIDADES RÍGIDAS Y SEMIFLEXIBLES. Revista Latinoamericana De Metalurgia Y Materiales, 39–48. Recuperado a partir de https://www.rlmm.org/ojs/index.php/rlmm/article/view/532

Número

2015, 35(1)

Sección

Artí­culos Regulares

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