18.- Superabsorbent Polymers (SAP)

Este es el tema de mi proyecto final de carrera. Los SAP o hidrogeles son esas bolitas que se venden en los chinos bajo el nombre de “perlas de hidrogel” o “cristales de agua” u otros nombres más o menos esotéricos. Es decir, que me va a quedar un PFC precioso. Voy a intentar explicar brevemente qué son y por qué son interesantes, pero es largo, aviso:

¿Qué son? Son polímeros, es decir, cadenas de moléculas como podría ser cualquier plástico. De hecho son así cuando los venden: pequeñas bolitas de plástico duro. Sin embargo al sumergirlas en agua en seguida empiezan a hincharse y terminan siendo tan grandes como canicas.

¿Por qué se hinchan? Cuando el polímero está seco es como un ovillo de lana muy bien enrollado. Al sumergirse en agua, las moléculas de H2O van siendo absorbidas y las fibras se van recolocando para hacerles hueco (es como se fuera deshaciendo ese ovillo, que ahora sería un nudo). De esta forma baja la energía y los huecos se rellenan con más agua. Al final es como si tuviéramos todo el ovillo desparramado por ahí ocupando un montón de espacio en lugar de bien enrolladito.

¿Algo más? Sí, ¡son materiales inteligentes! Esto significa solamente que reaccionan a cambios en su entorno, como los de pH, concentración, temperatura, o campo eléctrico, desplazando su equilibrio de hinchado, de forma que en las nuevas condiciones contendrán más o menos agua y su diámetro será diferente.

¿Por qué no se degrada? El quid está en que al polimerizar estas sustancias, se introducen algunas ppm de algún agente entrecruzante, sustancias que al tener varios enlaces activos pueden unir cadenas entre sí. La estructura final es una red tridimensional que evita tanto que salgan las moléculas al apretar las fibras como que éstas se separen o se partan. Bueno, en realidad a mí se me rompen continuamente, pero el agua sigue atrapada ahí.



¿Y para qué sirven? Pues la explosión de su consumo se produjo en los años 80, cuando se popularizaron los pañales de un solo uso para bebés. En seguida se empezó a usar en productos para incontinencias seniles y en tampones y compresas femeninas. Aunque éstos sean la aplicación estrella en el mercado de los SAP (y a mí me preocupe la enorme cantidad de todos estos productos que se consumen y se tiran cada día) poco a poco van siendo aplicados en otros campos. Esquemáticamente porque es largo:

AGRICULTURA: Sirven para aportar nutrientes o pesticidas en los cultivos. Los SAP evitan el abuso de estos productos, que se echan en exceso porque una gran parte será arrastrada en riadas, o filtrada al subsuelo.

CAMPAÑAS DE REFORESTACIÓN: Es porque retienen agua. Además pueden hacer cultivable a terrenos semiáridos.

CONSTRUCCIÓN: Se han utilizado mezclados con cauchos en juntas para túneles bajo masas de agua. Si ésta logra entrar, el polímero se hincharía, apretando de nuevo la junta. Además son muy efectivos contra la humedad de las paredes.

TELECOMUNICACIONES: Evita que el agua estropee las uniones de cables o fibras ópticas. Además se usan en sensores de entrada de agua.

BANDEJAS PARA TRANSPORTAR COMIDA CONGELADA O VEGETALES: El que condensa durante el transporte adelanta la fecha de caducidad de los alimentos o deja manchas en las verduras.

NIEVE ARTICICIAL: Aparentemente sólo la diferencia de la original en que sigue siendo nieve a 10 o 15ºC, así que en un centro comercial evita un montón de energía de refrigeración.

ARTICULACIONES DE ROBOTS: Dedos artificiales sobretodo. Hay una nave japonesa que en nada dejará caer una muestra recogida de un meteorito sobre la tierra. El robot que recogió esa muestra los utilizaba.

INGENIERÍA QUÍMICA: Jeje... aquí es donde tengo más cacao mental. Servirían para controlar vertidos, separar agua, macromoléculas, metales pesados contaminantes, serían membranas de tamaño de poro variable o superdesecantes.

TECNOLOGÍA DE MICROSISTEMAS: Microsensores, microactuadores o controladores de microflujo.

FARMACIA: Se utilizan mucho como sistemas de liberación controlada de fármacos. Al liberarse lentamente condicionados por los síntomas se evitaría la necesidad de continuas dosis (de anticonceptivos, o de insulina), o los picos de concentración en sangre de la droga que son los principales responsables de los efectos secundarios.

MATERIAL MÉDICO: En vendas que puedan retirar o contener mayor cantidad de fluidos biológicos. Muy útiles también para hidratar quemaduras.

MÚSCULOS ARTIFICIALES: Pues habrá más, pero yo sólo he leído sobre esfínteres artificiales, que ya están desarrollados como patente, aunque no sé si se han aplicado. ¡Competirían con los pañales para adultos, también desarrollados!

Si habéis llegado hasta aquí, os interesa el tema, sabéis más cosas, os cuestionáis bondades, ¡o lo que sea!, más que nunca agradecería los comentarios.