Investigación Joven

Diez micro-ensayos sobre la cultura del diseño industrial argentino: miradas para alimentar un debate infinito

2023-01-16T12:45:47+00:00

En el siguiente artículo reflexionamos en torno a la práctica del diseño industrial argentino., a partir de la articulación con la filosofía, el arte, la sociología y otros campos del conocimiento que convergen en un texto escrito en clave literaria cuyo objetivo es actuar como disparador para repensar los modos en que los diseñadores industriales perciben y (se) perciben en relación a la disciplina y el universo simbólico que define (y condiciona) al diseño industrial. Se abordarán aquí temas como la identidad, las fronteras del diseño y su expansión, su vínculo con la tecnología, el desarrollo de conceptos y el diseño situado.

Ensayos de supervivencia de Trichoderma spp. en semillas de trigo peleteadas

2022-11-01T17:03:07+00:00

Si bien los ensayos de biocontrol en plantas de trigo fueron promisorios utilizando la técnica de peleteado o recubrimiento, ninguno de éstos estudió la adherencia de los conidios de T. harzianum a la semilla según la formulación utilizada. Tampoco se han encontrado antecedentes en la evaluación de la supervivencia de conidios al aplicarse como recubrimiento de semillas durante su almacenamiento. Estos aspectos son considerados fundamentales para la selección de la formulación y su concentración para lograr la adherencia y supervivencia de los conidios que se busca. En este sentido, el objetivo del presente trabajo fue: Evaluar la efectividad del método de peleteado con Trichoderma harzianum en semillas de trigo, en cantidad de conidios adheridos y supervivencia durante el almacenaje y su efecto sobre la germinación de las semillas, el peso seco y el índice de verdor de plántulas de trigo. Para el ensayo se utilizaron semillas de trigo Variedad Pampero del Criadero Santa Rosa, que fueron provistas por la empresa NITRAP S.A. peleteadas con un producto comercial biológico a base de conidios de T. harzianum (TRICOTRAP) aplicando diferentes formulaciones y concentraciones. La empresa a su vez, proporcionó el producto comercial para la realización de los ensayos en invernáculo. A fin de conocer el efecto de la aplicación de T. harzianum como peleteado de semillas en el crecimiento de plántulas de trigo se evaluaron tres indicadores que fueron la emergencia de plántulas, el peso seco y el índice de verdor. Los resultados obtenidos del ensayo para evaluar la cantidad de conidios de T. harzianum que se adhieren a la semilla utilizando diferentes formulaciones y concentraciones mostraron que los mayores valores de ufc/g de semilla de trigo peleteada recuperados en medio de cultivo fueron para las formulaciones sólidas. En las evaluaciones a los 10, 20 y 30 días de almacenamiento, se observó que los valores de recuento de conidios fueron disminuyendo. Además, se evidenció una estimulación en la germinación de las semillas tratadas con T. harzianum en comparación con las semillas no tratadas. El peso seco promedio de las plantas emergidas de las semillas no tratadas fue de 0,0608 g y el promedio de las tratadas fue de 0,0604 g. No se observaron diferencias entre ambos valores, por lo que no se pudo establecer ningún efecto de la aplicación de T. harzianum sobre el peso seco de las plantas de trigo. Lo mismo se observó para el índice de verdor de las pantas, no hubo diferencias significativas entre las semillas tratadas y las no tratadas. De acuerdo a los resultados obtenidos en el presente trabajo se considera de importancia conocer la cantidad de conidios de Trichoderma spp. que se adhieren a la semilla según la formulación y la concentración de conidios que se apliquen a las semillas y su sobrevivencia en el tiempo. Se sugiere la continuación de los ensayos analizando diferentes condiciones de almacenamiento para favorecer la mayor sobrevivencia de conidios y evaluar la adherencia y supervivencia en semillas de otras especies.

Biodeterioro de materiales: estudio de casos para su abordaje

2023-06-16T15:07:50+00:00

El biodeterioro debe definirse como el proceso mediante el cual los materiales afectados pierden algunas de las prestaciones para las que fueron diseñados debido al efecto causado por la actividad microbiológica, dicha afectación siempre se da en desmedro del valor o la calidad. Dentro del concepto biodeterioro se deben distinguir tres tipos: estético, físico y químico en función de las consecuencias que provoquen en el material afectado. El estado de degradación de un material se produce debido a la interacción de cuatro factores principalmente: la presencia de microorganismos, el tipo de elemento estructural, las condiciones ambientales en las que se encuentra dicho elemento y el material constituyente. Esta charla se centrará en el abordaje del biodeterioro realizado en tres casos: La mesa de giro de locomotoras de la estación Meridiano V de La Plata de la cual se estudió el material de madera que componían los durmientes, una escultura de madera emplazada en el Observatorio de la UNLP, un mausoleo cementicio (cemento Portland) y otro mausoleo realizado íntegramente en material pétreo, ambos emplazados en el Cementerio de cuidad de La Plata. Para cada uno de estos casos se implementaron diferentes técnicas que permitieron conocer los agentes causales del biodeterioro y el estado de conservación en el que los elementos afectados se encontraban, con la finalidad de proponer una intervención apropiada sobre el material estudiado.

Materiales sustentables micro y nanocompuestos derivados de subproductos agroindustriales y sus aplicaciones

2023-06-16T18:29:32+00:00

El aprovechamiento de subproductos industriales es una temática en auge y que cobra relevancia no sólo económica sino académica. En este trabajo se explora el uso de diferentes subproductos agroindustriales como fuentes de biopolímeros para el desarrollo de materiales micro-reforzados, nanocompuestos o activos. Con relación al estado del arte se exponen algunos de los avances más relevantes de la temática que involucren el aprovechamiento de subproductos y residuos para el desarrollo de materiales sustentables y su puesta en valor en el marco de la economía circular. Como contribución relevante a este enfoque, la reutilización de residuos agrícolas constituye un aporte además en la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero. Asimismo, a nivel mundial y particularmente en la UE se ha avanzado en la legislación que restringe e incluso, en algunos casos, prohíbe el uso de plásticos no biodegradables de un solo uso ^[1]. En nuestro país los avances son incipientes estando vigente, desde 2009 en la Provincia de Buenos Aires, la ley que prohíbe el uso de bolsas plásticas en supermercados. Las aplicaciones en el área de materiales presentadas aportan en este sentido ya que se plantean diferentes estrategias de obtención de materiales y componentes biodegradables que permitan el envasado de alimentos utilizando insumos eco-compatibles.

Se detallan los resultados obtenidos referentes al uso del bagazo de mandioca como refuerzo de materiales eco-compatibles a base de almidón, evaluando su potencialidad en aplicaciones agronómicas específicas. Las películas reforzadas presentaron una mayor opacidad y capacidad de barrera-UV que las películas control, observándose durante el almacenamiento en ambos casos una ligera disminución de la transparencia.

Síntesis de materiales micro y mesoporosos para la encapsulación de biocidas orgánicos

2023-06-16T18:40:18+00:00

Los biocidas son agentes antimicrobianos incorporados en diferentes formulaciones de recubrimiento que se utilizan para prevenir el deterioro microbiano de las pinturas. El efecto biocida solo dura períodos de tiempo relativamente cortos. Una mezcla biocida muy utilizada es la cloro metil isotiazolinona/metil isotiazolinona CMIT/MIT pero puede causar irritación cutánea y alergias y podría presentar riesgos ambientales. La encapsulación de biocidas dentro de matrices porosas inorgánicas ofrece la posibilidad de retardar efectivamente la lixiviación, evitando la presencia de altas concentraciones iniciales de biocida. Este resumen, tratará sobre la encapsulación de biocidas comerciales en materiales mesoporosos como SBA-15 y MCF^[1], su aplicación en formulación de pinturas y los efectos biocidas de las pinturas con las matrices conteniendo el biocida.

Siguiendo la técnica descripta por Zhao^[2] se sintetizó la sílice SBA-15 y mediante la técnica descripta por Schmidt-Winkel^[3] se obtuvo la sílice MCF. Los sólidos obtenidos se caracterizaron por SEM, TEM y FTIR. Para la preparación de las muestras cargadas con biocida se usaron dos métodos: (I) Adsorción en equilibrio: En solución de 200 mg/mL de CMIT/MIT, se agregó 0,2 g del sólido a 25 °C por 24 hs y se denominó SBA/Bio y MCF/Bio. (II) Impregnación directa: Se añadió gota a gota el CMIT/MIT, hasta humectación total del sólido, se denominó SBA/Impreg y MCF/Impreg. Se formuló una pintura al agua tipo látex sin la incorporación de biocida, se dividió en varios batch a los que se les adicionó los sólidos con y sin biocida incorporado por las distintas técnicas y en distintas proporciones. También, se usó el biocida puro en distintas concentraciones para comparar con los sólidos, así como también una pintura comercial (ver Tabla 1). Las pinturas se aplicaron sobre un sustrato de vidrio y se realizaron ensayos microbiológicos en placas de Petri con agar siguiendo la norma ASTM D5590 y usando el hongo Alternaria alternata

Experiencias y perspectivas sobre la aplicación de la espectroscopía Raman para la identificación y caracterización de materiales del patrimonio cultural

2023-06-16T18:46:40+00:00

La espectroscopia Raman se considera una de las técnicas analíticas más apreciadas en el campo de la investigación del patrimonio cultural, gracias a varias de sus ventajas, como la relativa rapidez del análisis, sin preparación previa, de forma no invasiva y la identificación molecular tanto de compuestos inorgánicos como orgánicos y de sus mezclas, de manera inequívoca [1]. Se trata de una espectroscopía vibracional que utiliza fuente de luz monocromática, como un láser y se basa en las detecciones de la luz dispersada por el material que se analiza. La necesidad de llevar a cabo la investigación de forma no invasiva, in situ y directamente sobre el objeto del patrimonio hizo que la técnica saliera del laboratorio y, hoy en día, la espectroscopia Raman portátil se considera una técnica fundamental para la investigación de materiales de obras de arte y otros objetos del patrimonio cultural y para la evaluación de su estado de conservación sin poner en peligro su integridad y sin la necesidad de su traslado al laboratorio [2]. En el caso de objetos de gran tamaño, el espacio limitado bajo el microscopio Raman provocó la necesidad de otros enfoques técnicos, incluidos los microscopios horizontales o el acoplamiento de fibra óptica para permitir el análisis de grandes pinturas de caballete. Resulta fundamental contar con esta técnica para realizar análisis ya que la información que se obtiene puede resultar decisiva para la datación y autenticación de las obras artísticas, y ayuda a determinar los cambios físicos y/o químicos que han llevado a su deterioro a través de la identificación de los productos de degradación de los materiales originales contribuyendo a la conservación, restauración, conocimiento y valorización del patrimonio cultural e histórico.

En esta oportunidad se presentarán algunos de los trabajos más relevantes realizados por nuestro grupo interdisciplinario radicado en el Centro MATERIA de la Universidad Nacional de Tres de Febrero que ilustran los usos, aplicaciones y perspectivas de la técnica de espectroscopía Raman con diversos métodos: Microscopía, imagen, técnicas portátiles de fibra óptica y analizadores manuales. Se hará énfasis en la identificación y caracterización de pigmentos sintéticos y minerales para la determinación de su origen tanto sintético como natural de fuentes locales de aprovisionamiento. Los trabajos que se presentarán refieren a estudios interdisciplinarios sobre objetos artísticos como esculturas, pinturas y murales antiguos en su mayoría relacionados con el patrimonio cultural regional.

Formulación y evaluación de películas de pintura con tierra de diatomeas nanofuncionalizadas mediante el uso de extractos vegetales

2023-06-16T22:21:06+00:00

Las nanopartículas de plata muestran actividad frente a un amplio espectro de hongos, virus y bacterias resistentes a los productos más tradicionales ^[1]. No obstante, las nanopartículas libres en solución son proclives a la agregación, la oxidación y por consiguiente a la pérdida de propiedades potenciadas por su exposición a determinadas condiciones ambientales por lo que su asociación con otros compuestos constituye una alternativa para su uso. En el área de Recubrimientos Antimicrobianos del CIDEPINT se desarrolló un trabajo donde se empleó con éxito tierra de diatomeas (TD), un conocido pigmento carga, como soporte para la síntesis de un compuesto híbrido bioactivo basado en amonio cuaternario ^[2]. Argentina es uno de los 10 países con mayores reservas naturales de TD y el cuarto exportador a Estados Unidos que es el mayor productor y consumidor a nivel mundial. En tal sentido, resulta interesante, además de mitigar el biodeterioro, asignar valor agregado a este recurso natural abundante en el país. El presente trabajo tiene como objetivo el estudio de películas de pinturas aditivadas con TD nanofuncionalizadas (TDNF) durante el tiempo de servicio, para profundizar en la eficiencia del material sometido al envejecimiento natural

Estudio comparativo de tres métodos de obtención de ésteres del ácido levulínico para su aplicación en pinturas antiincrustantes

2023-06-16T22:34:16+00:00

Se denomina incrustaciones biológicas marinas a la fijación y crecimiento de micro y/o macroorganismos sobre sustratos duros tanto naturales como artificiales sumergidos en el mar. Las incrustaciones biológicas sobre estructuras artificiales emplazadas en el mar acarrean pérdidas económicas de gran magnitud. Actualmente el control se lleva a cabo mediante la utilización de pinturas antiincrustantes a base de compuestos relativamente tóxicos, casi todas con óxido cuproso en su formulación [1]. Con la idea de reemplazar estos compuestos, se sintetizaron ésteres del ácido levulínico mediante procesos de bajo impacto ambiental.

Con el objetivo de utilizar procedimientos con menor impacto ambiental se estudió la reacción reemplazando el ácido sulfúrico por un catalizador ácido con estructura de Preyssler, reemplazando además el calentamiento térmico, con el empleo de radiación con microondas para reducir los tiempos de reacción y utilizando tolueno como solvente.

En una segunda etapa se evaluará la potencial actividad antiincrustante de los levulinatos en ensayos de laboratorio. Con los levulinatos que resulten bioactivos se formularán pinturas antiincrustantes y se ensayaran en el puerto de Mar del Plata.

Estudio de la acción de la luz UVC sobre pinturas

2023-06-16T22:43:37+00:00

El agente más agresivo que causa degradación de las pinturas es el oxígeno, especialmente en presencia de radiación UV. La degradación es, en general de tipo oxidativa, con la incorporación de O en l estructura molecular de la resina. La radiación UVC es aquella cuya longitud de onda varía entre 100 y 280 nm y es la más dañina de las radiaciones UV, aunque no llega desde el sol hasta la superficie de la tierra debido a la acción protectora de la atmósfera. Sin embargo, puede generarse mediante lámparas adecuadas y ser utilizada como germicida o bien en ensayos acelerados de degradación por rayos UV cuando los recubrimientos están expuestos al exterior. En este trabajo se utilizó radiación UVC de una lámpara para estudiar su interacción con diferentes pinturas y seleccionar los ensayos posibles para detectar dichas interacciones, que en general producen una degradación de la resina y pérdida de las propiedades protectoras del recubrimiento [1].

Se formularon, prepararon y ensayaron 5 pinturas para exterior. Una pintura acuosa con resina acrílico estireno que contenía un aditivo a base de TiO₂ como agente fotoactivo, antimicrobiano (Pintura ATi), otra similar que contenía nanopartículas de Ag como agente antimicrobiano, obtenidas a partir de síntesis verde empleando tanino como agente reductor (pintura AAg) y una tercera, control, sin agente antimicrobiano (Pintura A). Además, se ensayó una pintura de terminación de base alquídica, al solvente, utilizada para recubrir metales sin agente antimicrobiano (pintura S). La pintura S fue además aditivada con un 2% de un agente protector de la degradación por UV, a base de benzotriazol, tinuvin P328® (pintura ST).

Películas nanocompuestas a base de almidón: efecto del tipo de síntesis de nanopartículas de plata en sus propiedades relevantes

2023-06-16T22:50:16+00:00

La generación de nanopartículas (NPs) puede darse por “estrategias” bottom-up o top-down. La primera incluye síntesis química en donde la forma y tamaño de las NPs están controlados por los parámetros de reacción. Entre las estrategias top-down se ha investigado la ablación láser de blancos sólidos en medios líquidos. Una ventaja de ésta es la obtención de suspensiones libres de residuos químicos y su rapidez. Asimismo, las AgNPs poseen inherentes propiedades antimicrobianas por lo que su inclusión en materiales nanocompuestos resulta interesante para su aplicación en diversas áreas como la de envases, médica y textil. En este trabajo, se compararon las propiedades de películas a base de almidón de maíz con nanopartículas de plata (AgNPs) obtenidas: por una técnica del tipo top-down (NPs asistidas con un láser de Ti:Za de pulsos ultracortos; AgNP F), y por dos tipos de síntesis químicas amigables con el medioambiente (a partir de los compuestos activos del jugo de limón, AgNP L, e in situ en la suspensión filmogénica, AgNP in situ).

Incorporación de ASP y TRP en pinturas alquídicas para la protección del aluminio AA1050: ensayos acelerados

2023-06-20T16:25:01+00:00

El aluminio y sus aleaciones deben su alta resistencia a la corrosión a una delgada capa pasiva de Al₂O₃, que se forma espontáneamente como resultado de la reacción del metal con el oxígeno atmosférico. Esta capa pasiva es termodinámicamente estable en el rango de pH entre 4 y 9; por fuera de este rango o en presencia de iones Cl^- la capa pierde estabilidad y el metal es susceptible a la corrosión [1]. Un inhibidor de la corrosión es una sustancia que se agrega en pequeñas concentraciones a una solución corrosiva para reducir la velocidad de corrosión; este efecto se atribuye a la adsorción de partículas inhibidoras sobre la superficie del metal y a la posterior formación de una película protectora [2]. Debido a la tendencia mundial a reemplazar los inhibidores tradicionales por otros amigables con el medioambiente, los aminoácidos han sido estudiados y clasificados como OGCIs (Organic Green Corrosion Inhibitors), junto con extractos y aceites vegetales, biopolímeros, etc. Los aminoácidos son considerados inhibidores de la corrosión en medios neutros y ácidos debido a que en su estructura poseen dos grupos polares, uno amino y otro carboxílico, los cuales pueden interactuar fuertemente con metales a través de sus heteroátomos [3].

Teniendo en cuenta que la protección de superficies metálicas mediante la aplicación de pinturas es uno de los métodos más utilizados a nivel mundial para controlar la corrosión, en este trabajo se presenta el estudio de las propiedades inhibidoras de los aminoácidos ácido aspártico (ASP) y triptófano (TRP) en solución, su incorporación a una pintura alquídica reducible en agua y la evaluación de su desempeño en las cámaras de humedad y niebla salina.

Recubrimientos poliméricos autorreparables basados en vitrímeros epoxi-ácido

2023-06-20T16:33:20+00:00

El diseño de materiales ha visto un considerable aumento en el número de estrategias de síntesis de polímeros capaces de repararse en respuesta a un daño ^[1]. Esta búsqueda surgió impulsada por los numerosos ejemplos de autorreparación que existen en la naturaleza y porque la mejora en las propiedades, como herramienta para alargar la vida útil en servicio de una pieza o de sus películas protectoras, presentan un límite práctico. El interés en los polímeros termorrígidos autorreparables basados en enlaces covalentes dinámicos, denominados “vitrímeros”, experimentó un crecimiento exponencial a partir del desarrollo de resinas epoxi entrecruzadas con poli ácidos carboxílicos, reportado inicialmente por Leibler y col. ^[2]. La reacción de un grupo epoxi con un ácido carboxílico origina un éster con un hidroxilo (OH) en posición beta. Estos grupos pueden ser aprovechados para producir reacciones de intercambio (transesterificaciones, entre un éster de una cadena y el OH de otra cadena) activadas térmicamente, en presencia de un catalizador adecuado ^[2]-[4]. Las reacciones de intercambio modifican la topología de la red polimérica, aunque mantienen en todo momento del proceso la misma densidad de entrecruzamiento, al menos teóricamente. Los vitrímeros epoxi comparten propiedades con las redes epoxi tradicionales, como su excelente resistencia a solventes y buenas propiedades mecánicas, aunque tienen la ventaja adicional de ser autorreparables, reprocesables e incluso reciclables. Al igual que las redes epoxi convencionales, los vitrímeros epoxi-ácido son candidatos ideales para la generación de recubrimientos. Sin embargo, en este caso, las características de adaptabilidad de la red les dan una importante ventaja adicional respecto a sus análogos clásicos: la posibilidad de reparación activada, útil en la prolongación de la vida en servicio y eficaz a la hora de disminuir el gasto asociado a la re-aplicación y mantenimiento de estas películas protectoras. Para generar un recubrimiento vitrimérico, potencialmente procesable por técnicas escalables tales como spray drying, dip coating o spin coating, debe partirse de una solución de viscosidad adecuada. En sistemas epoxi convencionales esto se logra partiendo de una solución de los monómeros y generando el entrecruzamiento posteriormente a la generación de la película. Sin embargo, la adaptabilidad de la química epoxi-ácido permite una nueva estrategia: partir de una solución de un polímero termoplástico que, a través de reacciones posteriores de transesterificación, pueda entrecruzarse parcial o totalmente utilizando tratamientos térmicos moderados^[5]. Esto tiene la ventaja de que el recubrimiento ya formado no contiene especies volátiles y se comporta como un material polimérico terminado, que incluso podría utilizarse sin necesidad de ningún tratamiento posterior. Por supuesto, el tratamiento térmico (TT) subsecuente mejorará las propiedades de resistencia de la película obtenida.

En el presente trabajo, se propone desarrollar un material capaz de utilizarse como recubrimiento polimérico y cuyo comportamiento, en una primera etapa, es análogo al de un polímero termoplástico, mientras que en una segunda etapa puede transformarse en una red tridimensional autorreparable. Para lograr esto, se empleó una resina comercial basada en diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) y ácido glutárico (GA) en relación estequiométrica, con la presencia del catalizador 1-metilimidazol (1MI). El tratamiento térmico fue segmentado en dos etapas i) generación de cadenas lineales por TT a 100ºC durante 45 min, ii) generación de la red por TT de 2 horas a 160ºC. La evolución de la conversión de grupos epoxi se siguió por FT-NIR mientras que la conversión de los ácidos en ésteres se determinó empleando FTIR en el rango medio. El material en estado termoplástico fue disuelto utilizando dimetilformamida (DMF). Como prueba inicial se utilizó drop casting para generar el recubrimiento sobre portaobjetos de vidrio. Luego de la evaporación del solvente se procedió con la segunda etapa de TT para generar la red entrecruzada. Actualmente, se está llevando a cabo la aplicación del recubrimiento mediante técnicas de spin coating y dip coating, lo que permitirá, caracterizar su espesor y topografía utilizando un perfilómetro. Se analizará también, el proceso de mojado/demojado al ponerlo en contacto con diferentes líquidos a través del uso de un goniómetro. La autorreparabilidad del recubrimiento se estudiará por técnicas de rayado.

Recubrimiento de ácido tánico sobre titanio comercialmente puro: caracterización y actividad antimicrobiana

2023-06-20T16:42:16+00:00

El titanio y sus aleaciones son materiales muy utilizados para la generación de implantes debido a sus buenas propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Una de las principales causas de fallas de los implantes es la formación de biopelìculas bacterianas sobre su superficie difíciles de erradicar con los tratamientos convencionales con antibióticos. En los últimos años se ha propuesto el uso de fitocompuestos con el fin de erradicar biofilms.^[1][2] En este trabajo se plantea realizar un tratamiento mixto que incluya por un lado la generación de películas de un fitocompuesto fenólico, el ácido tánico (TA, Figura 1.A), sobre superficies de titanio grado 2, y por otro lado la administración de antibióticos durante el proceso (Levofloxacina (LEV)). El objetivo es prevenir la formación de biofilms de la cepa bacteriana S. aureus responsable de la mayoría de las infecciones encontradas en implantes.

Con ese propósito, se tomaron discos de titanio pulidos espejo (DTi), se le realizó un tratamiento alcalino con NaOH y se generó el recubrimiento de TA (Ti-TA) mediante dip coating en una solución acuosa de TA (Ti-TA). Se caracterizó el recubrimiento obtenido y el polvo de TA mediante ATR-FTIR (Figura. 1. B) Se observó que las muestras Ti-TA poseían los picos característicos del TA, el proveniente del carbonilo del éster, que une a los monómero de ácido gálico entre sí y luego al centro de glucosa muestra un pico entre 1730-1705 cm^-1. También, se detectaron corrimientos en los picos de la zona de 1100-1300cm^-1 del enlace Arom-C-O.^[3]

Se realizaron estudios electroquímicos mediante Voltametrías Cíclicas (VC) de la muestra Ti-TA en KCl durante 5 ciclos. Se evidenció el comienzo de la oxidación de la película en el rango de 200-1000mV en el primer ciclo de la rama anódica atribuyéndolo a la oxidación del compuesto fenólico adsorbido sobre la superficie, acompañado con la formación de óxido del Ti. En la rama catódica no se evidencia otro proceso más que un aumento de la carga en la zona de hidrógeno, que luego decrece en ciclos posteriores.

Se analizó el espesor de la película obtenida por Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) sumergiendo la mitad del disco de titanio. Se analizó el perfil de las imágenes obtenidas por AFM y se obtuvo un espesor aproximado de 411nm, en la Figura 1C y D se observa la imagen 3D de la película y el perfil con el valor indicado.

A continuación, se realizaron ensayos preliminares de actividad antimicrobiana con la cepa S. aureus. Se expuso el sistema Ti-TA a un cultivo de S. aureus por 2h para observar la adhesión temprana de bacterias, obteniéndose una disminución de cerca de dos órdenes en adhesión para las superficies Ti-TA (3.57x10⁴ UFC/ml) en comparación con el control DTi de 3.95x10⁶ UFC/ml. Posteriormente, se incubaron las mismas muestras con una solución de LEV de 0.125µM y se obtuvo efecto erradicador sobre Ti-TA, mientras que el control DTi se obtenía un recuento de 1.17x10³UFC/ml.

Puede concluirse entonces que es posible obtener recubrimientos de TA sobre muestras de titanio de espesor cercano a 400nm mediante dip coating. Dichas muestras evidenciaron actividad antimicrobiana contra la cepa S. aureus prevalente en el ambiente hospitalario. En tratamientos mixtos, Ti-TA junto con LEV, se logró un efecto erradicador por lo que esta estrategia podría ser de gran interés para prevenir infecciones bacterianas en el área de medicina/odontología.

Incorporación de extracto de Rosmarinus officinalis en una pintura epoxi de base acuosa para la protección de acero SAE 1010

2023-06-20T16:51:40+00:00

Los aceros al carbón son susceptibles a la corrosión. Como resultado de la reacción del metal con el oxígeno atmosférico se forman continuamente óxidos no protectores de baja adherencia. Un inhibidor de la corrosión es una sustancia que se agrega en pequeñas concentraciones a una solución corrosiva para reducir la velocidad de corrosión; este efecto se atribuye a la adsorción de partículas inhibidoras sobre la superficie del metal y a la posterior formación de una película protectora [1]. Debido a la tendencia mundial a reemplazar los inhibidores tradicionales por otros amigables con el medioambiente, los extractos vegetales han sido estudiados y clasificados como OGCIs (Organic Green Corrosion Inhibitors), junto con aceites vegetales, biopolímeros, aminoácidos, etc. Los componentes mayoritarios de los extractos vegetales contienen heteroátomos (N, O, S, P o Se) y/o sistemas π conjugados en su estructura, lo que les proporciona una elevada afinidad por las superficies metálicas [2].

Estudios anteriores [3] demostraron que el extracto acuoso de romero (Rosmarinus officinalis) inhibe la corrosión del acero SAE 1010, con una eficiencia inhibidora superior al 80% en un medio NaCl 0,1 M. Teniendo en cuenta que la protección de superficies metálicas mediante la aplicación de pinturas es uno de los métodos más utilizados a nivel mundial para controlar la corrosión, en este trabajo se presenta el estudio de la incorporación de este extracto a una pintura epoxi de base acuosa, y la evaluación de su desempeño en las cámaras de humedad y niebla salina.

La pintura epoxi con el extracto, denominada ROMERO, se compone de dos partes A y B, las cuales se prepararon en una dispersora de alta velocidad y se mezclaron en el momento de su aplicación. La parte A contiene el agente de curado Huntsman Hz340, talco, barita, TiO₂, mica, estabilizante AMP-95, antiespuma Thyosil Q202 y extracto. La parte B contiene la resina Araldite PY 340-2, Q202 y extracto. Para fines comparativos se preparó una pintura similar, nombrada AGUA, en donde se empleó agua ultrapura OSMOION en lugar del extracto de romero.

La preparación de la superficie se llevó a cabo mediante arenado del sustrato metálico hasta alcanzar una rugosidad total de 25±2 µm, y la posterior limpieza y desengrasado con isopropanol. La aplicación de las pinturas se realizó con pincel. El espesor seco total obtenido luego de dos aplicaciones fue de 90 ± 10 µm, determinado mediante un medidor de espesor Schwyz SC117-02.

Dos juegos de paneles pintados se colocaron durante 90 días en la cámara de humedad (ASTM D 2247) para evaluar la formación de ampollas (ASTM D 714), y un conjunto similar se colocó durante el mismo periodo de tiempo en la cámara de niebla salina (ASTM B 117) para evaluar el grado de oxidación (ASTM D 610).

En la Figura 1 se presentan las fotografías de los paneles recubiertos con ambas pinturas, al inicio y luego de 40 y 90 días en las cámaras.

En la cámara de humedad, tanto a los 40 como a los 90 días ambos paneles poseen una calificación de ampollado 2MD, correspondiente al tamaño de ampollado máximo con una distribución medio densa. En el panel con pintura AGUA se observa rotura de las ampollas y presencia de productos de corrosión.

En la cámara de niebla salina, a los 40 días el panel pintado con ROMERO posee una calificación de 10, mientras que el recubierto con pintura AGUA tiene una calificación 9S, correspondiente a un grado de oxidación entre 0,01 y 0,03% distribuido de manera puntual. Al día 90 este último panel alcanza una calificación de 4G, correspondiente a un grado de oxidación entre 3 y 10% distribuido de manera general, mientras que el panel pintado con la pintura ROMERO presenta una calificación de 8S, correspondiente a un grado de oxidación entre 0,03 y 0,1% distribuido de manera puntual.

Orujo de uva como inhibidor de la corrosión

2023-06-20T17:25:39+00:00

Los primer son recubrimientos anticorrosivos, orgánicos, que protegen los metales durante el almacenamiento y el traslado. Es por ello que se aplican en espesores delgados y tienen corta vida útil. El pigmento anticorrosivo utilizado tradicionalmente en primers es el tetroxicromato de cinc [1]. Sin embargo, debido a que este pigmento, a base de Cr(IV), es tóxico y fue prohibido en varios usos, se están buscado compuestos capaces de reemplazarlo. Entre los reemplazantes posibles se encuentran diferentes taninos y tanatos [2,3]. Debido a que la formulación de los primers incluye agua como solvente, es posible utilizar extractos acuosos o acuoso-etanólicos con compuestos anticorrosivos, a base de taninos, e incorporarlos a los primers como solvente.

El objetivo de este trabajo fue ensayar como compuesto anticorrosivo en primers extracto acuoso-etanólico de orujo de uva Malbec (Vitis vinífera). El extracto se obtuvo poniendo en contacto orujo de uva (hollejos, semillas y escobajo previamente secados al sol y molidos) con una mezcla agua/etanol (50/50) y luego se concentró mediante rotavapor. El extracto se caracterizó mediante la determinación del contenido de fenoles totales por método de Folin-Ciccolteau y de poder antioxidante por ABTS.

Se formularon, prepararon y ensayaron 5 primers [1-3]. Estas pinturas tienen 2 componentes que se mezclan en proporciones adecuadas al momento de pintar. A fin de preparar primers con distinta cantidad de extracto, el agua destilada de la formulación fue reemplazada total o parcialmente por extracto mientras que el tetroxicromato de cinc fue reemplazado por talco. Como control se utilizaron un primer con tetroxicromato de cinc y otro con talco, ambos con agua destilada como solvente. Así, todos los primers contenían 4,09%, en volumen, de resina de polivinilbutiral; 0,02% de negro de humo; 69,93% de isopropanol; 11,44% de n-butanol; 4,5% de ácido fosfórico (al 85%) y cantidades variables de tetroxicromato de cinc, talco, agua destilada y extracto de orujo.

Los recubrimientos protectores en la restauración del patrimonio metálico

2023-06-20T17:33:19+00:00

El descubrimiento y utilización de materiales metálicos han tenido un papel fundamental en la evolución de la humanidad, hasta el punto de ser hitos utilizados para separar eras prehistóricas. Las sociedades primitivas utilizaron los metales para la obtención de herramientas y elementos de la vida cotidiana que facilitaron su supervivencia. Eventualmente, gracias a los avances de los procesos metalúrgicos, los metales comenzaron a ser integrados en obras de arte; desde adornos y pequeñas estatuillas, hasta esculturas y monumentos de gran tamaño, se han fabricado con distintas aleaciones metálicas. Sin embargo, los materiales metálicos obtenidos por el hombre son inestables y, en contacto con los elementos, se degradan con el tiempo, transformándose a su primitivo estado mineral, perdiendo su funcionalidad, tanto mecánica como estética. Al fenómeno causante de la degradación se lo conoce como corrosión.

En el caso de las aleaciones base cobre, la exposición prolongada al medio circundante, promueve la formación de productos de corrosión, que establecen una película sobre la superficie, denominada pátina natural. La calidad, aspecto y capacidad de evitar degradaciones posteriores de la pátina, depende de la ubicación geográfica de la obra y la contaminación atmosférica presente, especialmente en las zonas urbanas.

Si bien la corrosión es inevitable, se pueden aplicar estrategias de intervención sobre la superficie para retrasar los efectos perniciosos. Con este fin, en la antigüedad se utilizaron productos naturales, a base de aceites y ceras. A partir del siglo XX, el uso de resinas sintéticas fue tomando mayor relevancia en la generación de capas superficiales protectoras.

Los recubrimientos protectores, tienen como función principal generar una barrera, aislando la superficie metálica de las condiciones ambientales adversas. La segunda función consiste en mantener el brillo metálico. La capa protectora debe ser estable en el tiempo y no interactuar químicamente con el metal, garantizando la compatibilidad de los materiales, la durabilidad y la reversibilidad del producto; es decir, la capacidad de eliminar la resina aplicada sin recurrir a métodos que generen alteraciones o daños en la pieza. Tampoco debe interferir u ocultar con su aspecto, la superficie original del sustrato metálico. Por ese motivo, tienen que ser transparentes, incoloros y elásticos. Su aplicación depende de las características del soporte metálico, del producto y la técnica de aplicación. Dentro de los productos utilizados con mayor frecuencia, en el área de restauración a nivel nacional, cabe mencionar la cera microcristalina y los productos comercialmente identificados como Paraloid B72 y B67.

Este trabajo realiza un análisis comparativo de los 3 recubrimientos protectores antes mencionados, para determinar su grado de protección sobre bronce. Para ello, se aplicaron los recubrimientos protectores seleccionados a probetas de bronce con una composición similar a las obras de arte reales, como monumentos y esculturas (87% de cobre, 8% de estaño y 5% de plomo), y se les aplicó procesos de envejecimiento acelerado. En primer lugar, las probetas fueron expuestas en un equipo de arco de xenón ATLAS Wheater - Ometer Ci4000 (WOM), para reproducir los daños causados por la luz solar, la lluvia y el rocío. Los parámetros de ensayo utilizados, según ISO 105-B02, fueron los siguientes:

Ciclo de exposición: Radiación continua sin aspersión, Irradiancia: 1,10 W/m2/nm @ 420 nm ± 10 %, Temperatura de panel negro: 63 ºC ± 3 ºC, Temperatura de cámara: 80ºC ± 3 ºC, Humedad relativa: 30% ± 5%, Combinación de filtros (Interno - externo): Boro/S – Soda Lime, Tiempo total de exposición: 900 - 1000 horas.

Luego, las probetas, se expusieron durante 96 horas a una cámara de niebla salina según describe la norma ASTM B-117, para someterlas a un medio más agresivo. Se realizó una caracterización de la película superficial, a través de la medición de color, espesor, peso y se realizaron medidas electroquímicas antes y después de cada envejecimiento para evaluar su capacidad protectora en el tiempo.

Caracterización óptica de recubrimientos absorbentes solares obtenidos, a partir de diferentes pigmentos nanoestructurados

2023-06-20T17:42:17+00:00

Los recubrimientos absorbentes solares presentan un gran interés por su aptitud para convertir radiación solar en calor, debido a la baja emitancia térmica que muestran los sustratos metálicos de Al y Cu sobre los cuales son preparados que además presentan una alta conductividad térmica. Para alcanzar altos valores de absorbancia solar los recubrimientos deben ser negros, por esto se utilizan pigmentos formados por metales de transición como el Mn, Co, Fe y Cr [1] con una alta absorción en el espectro solar [2]. Los absorbedores selectivos se han desarrollado desde 1950 comenzando con el CuO al W-SiO₂ hasta la fecha, por ejemplo, algunos formados por espinelas como: CuCr₂O₄ y el CuFeMnO₄, obtenidas por métodos hidrotermales [3]. La obtención de óxidos mixtos de transición tipo espinela a partir de métodos de combustión de un solo paso para ser aplicados en recubrimientos absorbentes solares no ha sido muy estudiada. En este trabajo se propone investigar la influencia de la composición química de pigmentos nanoestructurados obtenidos por métodos de combustión en las propiedades ópticas de recubrimientos en particular en la absorbancia solar (l entre 300 y 2500 nm). Se propone la obtención de recubrimientos absorbentes solares formados por pinturas alquídicas formuladas con los mismos ingredientes y proporciones, excepto el pigmento absorbente y aplicadas sobre superficies metálicas previamente preparadas de acero galvanizado (zincalum). Las pinturas se prepararon con 1% en peso de pigmentos absorbentes con diferente composición química: CoCuMnO₄, CuO, Co₃O₄, y Mn₂O₃.Todos ellos obtenidos mediante síntesis por combustión utilizando el nitrato metálico correspondiente y ácido aspártico como combustible, luego calcinados a 500°C durante 2 horas para estabilizar la estructura cristalina correspondiente. Los pigmentos fueron caracterizados mediante Difracción de Rayos X (DRX) para verificar su composición química y por microscopía electrónica de transmisión (TEM) para evaluar su tamaño de partícula. Sobre la superficie absorbente formada por: la pintura seca aplicada sobre la superficie de zincalum se estudiaron las propiedades ópticas como la absorbancia solar. Estas mediciones se realizaron a partir de mediciones de la reflectancia en el rango espectral de la radiación solar con un espectrofotómetro de doble haz con esfera integradora.

Valoración de conservantes alimenticios para su aplicación como antibacterianos en telas funcionalizadas

2023-06-20T17:52:17+00:00

En las últimas décadas, han sido foco de estudio las telas “inteligentes” debido a que proporcionan una funcionalidad específica además del uso convencional, un ejemplo, son las telas con propiedad antimicrobiana^[1]. El objetivo de este trabajo es obtener telas antimicrobianas utilizando el método Sol-gel, con el agregado en el proceso de síntesis de un aditivo antimicrobiano, en este caso, benzoato de sodio y sorbato de potasio, ya conocidos en la industria alimenticia como conservantes ^[2,3].

El procedimiento de obtención de las telas antimicrobianas por el método Sol-gel consistió en colocar en un vaso de precipitado una porción del solvente etanol, el catalizador ácido cítrico, el precursor tetraortosilicato (TEOS) y el resto del solvente, bajo atmósfera de N₂. Por último, bajo campana de gases, se adicionó H₂O destilada y el antimicrobiano estudiado: sorbato de potasio (SCSK) y benzoato de sodio (SCBNa) en una concentración de 48 mg/mL^[4]. La tela se sumergió durante 1 min, y se dejó secar por una semana. El sólido que se formó fue caracterizado por las técnicas TEM y FTIR, entre otras.

Además, la durabilidad de la adhesión de los aditivos al tejido se evaluó mediante ciclos de lavado. Se realizaron entre1-20ciclos de lavados con una solución de 2 g/l de sodio laurilsulfato durante 15 min por ciclo para evaluar la retención del agente antimicrobiano en la tela.

Por último, para estudiar la eficacia antibacteriana de las telas impregnadas se siguió un procedimiento convencional basado en el método de difusión en agar (SN 195920-1992)^[4]. La cepa bacteriana utilizada en el ensayo fue Staphylococcus aureus (ATCC 6538) seleccionada por ser abundante en el medio ambiente y estar relacionada con patologías que afectan la salud humana. Se prepararon placas con 15 ml del medio agarizado, las cuales fueron inoculadas con una suspensión de bacterias (1x10⁶ UFC/mL) mediante el uso de hisopos estériles. Por último, se agregaron las telas tratadas y sin tratar (control) y se incubaron durante 24 h a 30ºC^[4].La caracterización del sólido obtenido mediante TEM mostró una masa compacta entretejida (Figura 1).En los espectros FTIR se pudo apreciar bandas bien definidas, localizadas en 460, 800, 1080 y alrededor de 1200 cm^-1 que corresponden a vibraciones de enlaces silicio-oxígeno, siendo características de la sílice másica pura y que aparecen sistemáticamente en este tipo de materiales. A partir de la evaluación de la actividad antibacteriana de las telas tratadas se registró la actividad positiva de las muestras con SCSK frente a S. aureus mientras que no fueron activas con SCBNa. En la Figura 2 se muestran registros fotográficos obtenidos del ensayo de difusión en agar donde se puede observar el halo de inhibición de las muestras con SCSK (sin lavado) frente a S. aureus, además, de la perdida de actividad luego del 1º ciclo de lavado. No se observaron diferencias entre el control y las demás telas tratadas con los distintos ciclos de lavado. Estos resultados, permitirán hacer un análisis del proceso de tratamiento de las telas con el objetivo de aumentar la eficiencia antimicrobiana en una siguiente etapa dado que son aditivos económicamente factibles y de fácil acceso.

Revalorización de un subproducto industrial de la yerba mate para la obtención de materiales compuestos termoformados

2023-06-20T18:01:07+00:00

En la actualidad la utilización de subproductos industriales como la yerba mate en polvo (PYM) para la obtención de biomateriales, surge como una estrategia para reducir la huella de carbono promoviendo la economía circular, aumentando el valor agregado de este tipo de recursos y garantizando la naturaleza sostenible del producto final^[1]. Dentro de los recursos naturales renovables plausibles de ser utilizados, la gelatina ha recibido atención para el desarrollo de películas debido a su abundancia, biodegradabilidad y excelente capacidad filmogénica. La versatilidad de este polímero para formar películas permitiendo ser moldeado por casting o por termocompresión está basada en las propiedades termoplásticas de las proteínas.

En este marco, los objetivos del presente trabajo fueron: i) diseñar matrices compuestas a base de gelatina y PYM mediante la técnica de termocompresión ensayando diferentes concentraciones del subproducto; ii) evaluar la influencia de un tratamiento físico de curado de las matrices previamente preformadas; iii) estudiar las propiedades físico-químicas, y microestructurales de los materiales obtenidos.

Se obtuvieron premezclas con una concentración variable de PYM (0; 2,5; 5; 7,5 y 10% p/p), gelatina (49-58% p/p), glicerol (48% p/p) y agua cuyas concentraciones se ajustaron de manera de obtener una relación de 1,4 sólidos:líquidos. Las mezclas se acondicionaron en un desecador con sílica durante 24 h. Las películas compuestas se obtuvieron utilizando una prensa hidráulica de placas paralelas calefaccionadas a 80ºC durante 3 min aplicando una presión de 29.5 MPa, estas condiciones de operación permitieron obtener materiales homogéneos que resultaron ser fácilmente desmoldables. El tratamiento físico de curado se realizó sobre las películas empleando una presión de 24.5 MPa durante 10 min a 100ºC.

La inclusión de PYM aumentó la opacidad de los materiales significativamente (p<0,05), la transparencia disminuyó, siendo de 0,69 y 1,82 nm mm^-1 para películas de gelatina control y compuestas con 10% p/p de PYM, respectivamente. Asimismo, las matrices con PYM exhibieron una mejor capacidad barrera al UV-visible en presencia de PYM, propiedad que se mantuvo con el tratamiento de curado (Figura 1).

El hinchamiento y la solubilidad se determinaron por inmersión de las películas en agua durante 1 h. Si bien la solubilidad aumentó con la inclusión de PYM, es pertinente considerar que la solubilidad del PYM a 20ºC fue del 30%. Este resultado explicaría la mayor solubilidad de los materiales con el concomitante aumento de PYM. El hinchamiento de la matriz disminuyó de manera significativa (p<0,05) con la concentración de PYM, mostrando valores un 30% más bajos en películas con un contenido de PYM del 10% en comparación con la matriz de gelatina, mientras que el tratamiento de curado aumentó en general el hinchamiento de las matrices.

A partir de los espectros ATR-FTIR (Figura 2A) se observaron en las películas de gelatina las bandas de absorción atribuidas a la amida de la proteína: el pico de absorción característico de la banda de amida I (correspondientes a la vibración de estiramiento del carbonilo C=O) y la banda de amida II (correspondiente a la vibración de flexión del enlace C-N-H) se detectaron a 1627 y 1530 cm^-1, respectivamente. Además, el pico de absorción de 1240 cm^-1 se asignó́ a la amida III (la vibración de estiramiento de C-N). La intensidad de estas bandas se ha asociado con cambios en el orden estructural de la gelatina. Mientras que, la señal a 3070 cm^-1, adscripta a la vibración de tensión del enlace N-H, se suavizó en presencia de PYM y con el tratamiento de curado. Por otra parte, la banda adscripta a la vibración de estiramiento simétrico y asimétrico del metileno (-CH₂) se identificó a 2850 y 2919 cm^-1, respectivamente. El agregado de PYM se evidenció en la aparición de una banda a 1735 cm^-1, asociada con la presencia de grupos éster entre grupos de la lignina y carbohidratos (celulosa, hemicelulosas)^[2].

Estudio del potencial antimicrobiano de sólidos basados de Zinc recuperados de pilas agotadas

2023-06-20T22:15:46+00:00

Dado el gran consumo de pilas (6000 ton en Argentina en el año 2019) y el problema ambiental que su eliminación final representa, la recuperación de Zn y Mn de las pilas agotadas tiene un interesante potencial social-económico-ambiental. El ZnO es un semiconductor que posee una banda de energía prohibida de 3,37 eV y una alta energía de enlace excitónica de 60 meV. Debido a estas propiedades, es un material con importantes aplicaciones tecnológicas^[1]. Entre las diversas aplicaciones el ZnO tiene actividad antifúngica, antibacteriana y de inactivante viral, considerado no tóxico para las células humanas^[2]. En este contexto la recuperación del Zn y la fabricación de nuevos materiales con una posible aplicación como aditivo antimicrobiano en pinturas otorga una importante valorización a los residuos en lo que se denomina “Economía Circular”. Con lo descripto, este trabajo plantea la recuperación de Zinc de pilas alcalinas agotadas modificando las condiciones de obtención y evaluando las potencialidades antimicrobianas. Se recolectaron pilas y se separaron los ánodos de los cátodos. La pasta anódica, se lavó, se secó a 120°C y se disolvió utilizando ácido sulfúrico biogenerado. Una vez en solución los iones Zn⁺² (como sulfato), se le agrego una solución de Na₂CO₃ de acuerdo con la técnica de Gallegos et al., 2018^[3]. El precipitado obtenido fue secado en estufa a 100°C durante 24 h. Finalizada esta etapa, se separó en dos fracciones: una de ellas fue dopada con exceso de H₂SO₄ biogenerado por impregnación húmeda con posterior calcinación a 500°C durante 2h (rotulada como SC-Zn(S). La fracción en la que se mantuvieron las condiciones iniciales fue denominada SC-Zn. Las muestras fueron caracterizadas mediante Difracción de Rayos X (DRX), los difractogramas fueron analizados mediante un software. Por último, la evaluación de la actividad antimicrobiana frente a los sólidos (SC-Zn(S) y SC-Zn) se realizó mediante una variante de la técnica de difusión en agar (Kirby-Bauer) conocida “agar-well difusión method”^[2]. A partir de esta se evaluó la sensibilidad de las cepas frente a las muestras en estudio. Las cepas utilizadas en el ensayo fueron Aspergillus fumigatus (KU936230), Chaetomium globosum (KU936228), Penicillum commune (KU936231) y Escherichia coli (ATCC 11229) que forman parte del cepario del área de recubrimientos antimicrobianos del CIDEPINT. Los difractogramas mostraron que la fase predominante en ambos solidos es el ZnO. En el caso de SC-Zn(S) se observaron picos de baja intensidad correspondientes a ZnSO₄ debido a la descomposición de los grupos sulfatos a temperaturas mayores a los 500°C. Para el caso SC-Zn se detectaron las fases ZnCO₃ y ZnSO₄^[4]. Con las 4 cepas los sólidos SC-Zn(S) y SC-Zn exhibieron halos de inhibición, en comparación a los controles, marcando actividad antimicrobiana positiva, destacándose los halos con la muestra SC-Zn. La tabla 1 muestra los diámetros promedios y la desviación estándar de todos los casos analizados a 48 h para los hongos (A. fumigatus, C. globosum y P. commune) y 24 h para la bacteria (E. coli), además, se muestran registros fotográficos en la Figura 1. A los 7 días de incubación se volvió a evaluar el grado de crecimiento para el caso de los hongos, observando que SC-Zn(S) mostró una pérdida de actividad reflejada en la inhibición parcial en todos los casos. En cambio SC-Zn en contacto con P. commune y A. fumigatus logró mantener una inhibición total en el tiempo. Esto podría atribuirse a la presencia de sales de Zn presentes en SC-Zn, que darían lugar a una mayor disponibilidad de iones Zn⁺²^[2].

Pinturas epoxídicas biocidas con propiedades estéticas mejoradas

2023-06-20T22:24:28+00:00

Los recubrimientos epoxídicos son reconocidos por sus excelentes propiedades mecánicas, como la dureza, la durabilidad, la resistencia a la abrasión, a los impactos y a los productos químicos. Estos atributos aseguran una protección adecuada para componentes en entornos industriales exigentes. El mecanismo de acción protectora se basa en la aislación del sustrato, también llamado efecto barrera, por ello son de amplio uso en la industria del petróleo, gas y agua para proteger las tuberías de la corrosión, y en general son acompañados por protección catódica. Así, por ejemplo, la etapa de explotación de crudo es crítica debido a los grandes volúmenes de agua presentes. En estos casos, las condiciones corrosivas del agua, las altas temperaturas y presiones, la salinidad, la concentración de sólidos en suspensión y las bacterias presentes en los pozos proporcionan condiciones para generar corrosión. También en la etapa de almacenamiento del crudo, el problema más crítico está relacionado con la proliferación de microorganismos en los tanques. Este proceso es promovido por la disponibilidad de varios nutrientes (agua, humedad, oxígeno, aditivos minerales). Por lo tanto, el crecimiento de organismos aerobios con propiedades surfactantes genera un producto contaminado, que puede conducir a una disminución de la calidad, formación de lodos, y corrosión de tuberías, filtros, válvulas, etc. ^[1].

Una protección contra la corrosión inducida microbiológicamente puede proveerse incluyendo un aditivo biocida en la etapa de elaboración de este tipo de recubrimientos. De este modo, se otorga un mecanismo de protección adicional que refuerza el de efecto barrera. Asimismo, la incorporación en las formulaciones de pinturas de zeolita A con cationes Ag⁺presentan un efecto antibacterial ^[2]. En trabajos previos, la evaluación microbiológica de pinturas tipo látex y epoxídicas demostró que la incorporación de zeolita tipo A intercambiada con Ag⁺/Zn²⁺ era efectiva contra microorganismos aislados de la industria de refinación de petróleo como Pseudomonas aeruginosa y Candida albicans. Sin embargo, los recubrimientos con zeolita con alto nivel de Ag⁺mostraron un oscurecimiento de la película epoxi. Este efecto fue más pronunciado con el tiempo, afectando negativamente la apariencia visual de la película.

En este contexto, se formularon y elaboraron recubrimientos epoxídicos, modificados con cationes Ag⁺ y Zn²⁺ incorporados en una zeolita A, con el objetivo de hallar los niveles que proporcionen un desempeño biocida adecuado sin afectar las propiedades estéticas de la película. Se sintetizó una zeolita A, dado que proporciona la mayor capacidad de intercambio catiónico. En el proceso de intercambio con soluciones de sales de los cationes biocidas se consideraron factores como las concentraciones de Ag⁺ y Zn²⁺ y la secuencia de adición al proceso. Las cantidades de Ag⁺ y Zn²⁺ en el sólido fueron determinadas por espectrometría de AA. Luego, cada sólido fue dispersado en la base epoxídica utilizando un tensioactivo adecuado. Posteriormente, se agregó el agente de curado a la resina (1/4 en volumen) y se dispersó, asegurando un flujo laminar. Los recubrimientos se aplicaron mediante pulverización sobre cupones de acero SAE 1010, 1x1 cm, grado A, desengrasados y luego lijados a grado Sa 2 1/2 (especificación SIS 05 59 00/67; rugosidad máxima Rm, 35 µm). El secado y curado de los cupones pintados se realizó en condiciones de laboratorio durante 7 días. El espesor de la película seca, medido con un equipo Fischer, fue de 110 + 5,2 µm. La composición de las pinturas se describe en la Tabla 1. La actividad microbiológica contra P. aeruginosa de los recubrimientos fue medida estadísticamente mediante la cuantificación celular en el biofilm (técnica del Número Más Probable).

Aprovechamiento de residuos forestales para el diseño de paneles sustentables: análisis estructural y tribológico

2023-06-20T22:33:12+00:00

La industria de adhesivos ofrece en el mercado una amplia variedad de formulaciones sintéticas a base de solventes orgánicos para su utilización en diferentes aplicaciones, siendo las resinas fenol-formaldehído los primeros adhesivos sintéticos desarrollados. Su principal aplicación fue en la producción de laminados decorativos, aglutinantes de madera, recubrimientos, entre otros.

Por su parte, la industria del procesamiento de la madera constituye una de las más importantes fuentes generadoras de residuos, representando esto un severo problema ambiental. El uso de madera subutilizada y de los residuos generados en la actividad forestal como materia prima para la elaboración de paneles es una alternativa interesante, tanto desde el punto de vista medioambiental como por su viabilidad económica. Por otra parte, el almidón se utiliza como adhesivo en una amplia gama de productos, incluyendo aglutinantes, material de encolado, así como pegamentos [1]. El agregado de ácidos policarboxílicos como el ácido cítrico (CA) y el ácido butano tetracarboxílico (BTCA) es una opción ecológicamente viable para modificar las propiedades de las suspensiones de almidón destinadas a la obtención de formulaciones adhesivas. Los objetivos del presente trabajo fueron obtener bioadhesivos a partir de almidón modificado, estudiar sus propiedades reológicas y evaluar su aplicación en la formulación de paneles sustentables a través del estudio de las propiedades fisicoquímicas, mecánicas y estructurales. Se formularon bioadhesivos a partir de suspensiones de almidón de mandioca al 5% p/p modificados con ácido cítrico (CA) o butano-tetra-ácido carboxílico (BTCA) gelatinizadas (90ºC- 20min) con agregado de almidón nativo al 5% p/p como fase de relleno. A partir del adhesivo y reutilizando los residuos forestales provenientes del procesamiento del fibrofácil (MDF) se formularon mezclas MDF:adhesivo (1:0,5; 1:1; 1:2) a fin de obtener paneles en una prensa hidráulica por termo-compresión (Figura 1).

Mediante ensayos rotacionales [2] en un reómetro Rheo Stress 600 ThermoHaake (Haake, Alemania) se demostró que los bioadhesivos presentaron comportamiento pseudoplástico tixotrópico. La viscosidad aparente de los mismos disminuyó con el incremento de la concentración de ácido presente en la formulación. Esto se asocia a la capacidad hidrolizante y entrecruzante, tanto del CA como del BTCA.

El color de los paneles, el cual se determinó con un colorímetro Minolta (CR 400, Osaka, Japón), se vio afectado por la relación MDF:adhesivo y la temperatura de moldeo (120-160°C). Los materiales más resistentes a base de bioadhesivos y subproductos del procesamiento de la madera se obtuvieron con igual relación MDF:adhesivo y mayores temperaturas de procesamiento. El análisis por SEM reveló la estructura compacta de los materiales, lo que indicó la fuerte capacidad ligante de los bioadhesivos y la acción entrecruzante de los ácidos policarboxílicos inducida por el procesamiento por termo-compresión. Los análisis por ATR-FTIR (NicoletTM iSTM10, Thermo Scientific, Madison, EEUU) confirmaron las interacciones establecidas entre el sustrato y el adhesivo, observando que el pico a 995 cm^-1 (adscripto a la región amorfa del almidón) se intensificó con la concentración de ácido. Una tendencia similar fue observada para el pico a 1735 cm^-1 debido a la formación de enlaces ésteres entre los componentes del sustrato y el adhesivo. Para estudiar el desempeño mecánico de los paneles [2], se realizó un ensayo de punción empleando un analizador de textura TAXT2i Texture Analyzer (Stable Micro Systems Ltd, Reino Unido). El tipo y cantidad de ácido policarboxílico afectó las propiedades mecánicas del material compuesto. El comportamiento tribológico se determinó mediante la evolución del coeficiente de roce (CoF) y la resistencia al desgaste (Rd). Los ensayos fueron realizados en un tribómetro “ball on disk” obteniendo materiales con adecuadas propiedades tribológicas (Figura 2). Por último, fue posible a partir de los adhesivos biobasados y de los paneles obtenidos, desarrollar un sistema multilaminado lo que amplía las aplicaciones potenciales de estos materiales.

Bronce electrolítico a partir de electrolito base MSA

2023-06-20T22:42:55+00:00

Los recubrimientos de aleaciones Cu-Sn han sido obtenidos por vía electroquímica a nivel industrial por más de 170 años, encontrando aplicaciones en una gran variedad de campos dependiendo de su composición y de las fases cristalinas que los constituyen. En las últimas décadas, gracias a las mejoras logradas en su morfología y en su estructura, estos depósitos han encontrado aplicación como ánodos en baterías de ion Li o como espejos en celdas solares, áreas de gran relevancia debido a la problemática energética actual ^[1,2]. La obtención de recubrimientos Cu-Sn por vía electroquímica es un proceso de gran importancia tanto a nivel industrial como académico. El principal desafío que enfrenta hoy esta tecnología es el reemplazo de los baños alcalinos cianurados empleados tradicionalmente, especialmente en países como Argentina, donde las reglamentaciones ambientales y de higiene y seguridad laboral no son tan exigentes como en países desarrollados. En el grupo de trabajo del CIDEPINT se ha trabajado en el desarrollo de un electrolito formulado en base a ácido metanosulfónico con el fin de reemplazar los baños actuales [3].

Pinturas antifouling formuladas con productos naturales

2023-06-20T23:00:27+00:00

La comunidad de organismos incrustantes o biofouling incluye especies que completan sus ciclos biológicos sobre sustratos duros. La escasez de este tipo de sustratos naturales como rocas o raíces lleva a que los organismos se asienten sobre sustratos duros artificiales y así colonicen cascos de barcos, muelles, boyas, redes y otros tipos de superficies duras.

La fijación de los organismos ocasiona grandes perjuicios económicos dado que afectan por un lado su funcionamiento y por otro obligan a la reparación de las partes dañadas.

Las pinturas antiincrustantes o antifouling comúnmente utilizadas para la protección de las embarcaciones han sido cuestionadas e incluso muchas de ellas prohibidas, dado que liberan paulatinamente compuestos como cobre y zinc que resultan altamente contaminantes del agua y los sedimentos.

Por esta razón, la identificación de nuevos compuestos igualmente efectivos pero amigables con el medio ambiente es el desafío que plantea la legislación vigente desde las últimas décadas a fin de evitar la creciente polución del mar.

En este resumen se presenta la actividad antiincrustante de distintos compuestos obtenidos de organismos vegetales y animales que fueron incluidos en pinturas de matriz soluble. Estas pinturas fueron formuladas y elaboradas en el CIDEPINT, aplicadas sobre paneles de acrílico arenados (4x12cm) y expuestas en el puerto de Mar del Plata durante los meses de verano, período en el que ocurre la mayor fijación. En todos los casos la actividad antiincrustante y de los controles se estimó mediante porcentajes de cobertura utilizando una grilla de puntos al azar. Se aplicaron tests estadísticos.

Los productos ensayados de origen vegetal se extrajeron del ‘guatambú blanco’ (Balfaourodendron riedelianum, Rutaceae) y de la ‘mata-guanaco’, arbusto distribuido en el sur de Argentina y Chile (Nardophyllum bryoides, Asteraceae), en tanto que los de origen animal se obtuvieron del coral Acanthogorgia laxa (Octocorallia, Parmuriceidae) y de la esponja Dendrilla antarctica (Demospongiae), ambas especies recolectadas en campañas antárticas.

Del ‘guatambú blanco’ se obtuvieron dos alcaloides furoquinolínicos identificados como kokusaginina y flindersiamina; ambos compuestos resultaron altamente efectivos evitando el crecimiento y desarrollo de las algas Ulva intestinalis y Griffthsia sp. Asimismo, afectó la fijación de especies coloniales como briozoos (Bugula sp.) y ascidias (Botryllus sp.) y redujo significativamente el asentamiento de organismos con exoesqueleto calcáreo como cirripedios (Balanus sp.) y gusanos tubícolas (Hydroides sp.).

Por otra parte se logró extraer el componente mayoritario de la ‘mata-guanaco’ identificado como ácido secoquiliolídico (diterpenoide). Fue efectivo para evitar la fijación de la mayoría de los integrantes de la comunidad con excepción de la ascidia colonial Botryllus sp. cuyo asentamiento no fue afectado por el compuesto.

Los compuestos con actividad antifouling extraídos del coral Acanthogorgia laxa fueron linderazuleno y ketolactona, ambos sequiterpenoides. Las pinturas antiincrustantes conteniendo estos compuestos fueron efectivas evitando la fijación del alga roja Griffthisia, los poliquetos Hydroides y Polydora y la ascidia colonial Botryllus. Por otra parte, el linderazuleno presentó también actividad antifouling contra la fijación de colonias del briozoo Bugula en tanto que la ketolactona no resultó efectiva para esta especie.

Se logró identificar dos compuestos con actividad antifouling de la esponja Dendrilla antarctica, ellos son los nor-diterpenoides 9,11-dihydrogracilin A y 9,11-dihydrogracilinona A. Ambos compuestos fueron efectivos contra la fijación de ascidias solitarias y coloniales, especies muy abundantes en el puerto Mar del Plata.

Las moléculas presentadas tanto de origen vegetal como animal tienen en común la presencia de los anillos furano y/o furano-lactona. Ambas son estructuras privilegiadas que han sido detectadas en muchas especies de algas, hongos, esponjas y octocorales con distinta actividad biológica, entre ellas actividad antifouling^[1-4] . El anillo furano fue considerado responsable de evitar la fijación del macrofouling e indirectamente del microfouling en virtud que modifica la densidad y/o la composición del biofilm^[4].

Estos resultados destacan la importancia de los productos naturales y la identificación de las estructuras responsables como fuente sostenible de potenciales compuestos antiincrustantes.

Potencial uso de aceite de Cannabis en pinturas bioinsecticidas

2023-06-21T13:26:28+00:00

La industria cannábica crece paulatinamente en Argentina y abre el camino hacia nuevas oportunidades laborales y de negocios. Además de sus propiedades recreativas, Cannabis sativa ofrece múltiples usos y beneficios. Se trata de un mercado en expansión que avanza al calor de la sustentabilidad y las nuevas prácticas agroecológicas.

El sector de tecnología de materiales es uno de los sectores en que se puede usufructuar los beneficios de la planta; empleando tanto el cannabis medicinal como el cáñamo industrial, en los próximos desarrollos. Recientemente el cáñamo se está empleando en la industria de la construcción para la producción de aislamientos, los llamados hormigones, así como también barnices y recubrimientos a base de cannabis (1).

Hoy en día, los insectos plagas se controlan en gran medida con pesticidas sintéticos. Sin embargo, el continuo empleo de organofosforados y reguladores del crecimiento de insectos ha provocado el aumento de individuos más resistentes. Además de costosos, también tienen efectos negativos en la salud humana y el medio ambiente. Por lo tanto, existe un interés creciente en alternativas ecológicas como herramientas de control y manejo de plagas de insectos. La pintura insecticida se ha propuesto como un método innovador para que los insectos entren en contacto con el insecticida. Es un enfoque más específico, ambientalmente seguro y menos dañino para los humanos contra las enfermedades transmitidas por vectores. Flores y hojas superiores de cáñamo de Cannabis sativa, consideradas subproductos de bajo costo, contienen aceites esenciales que pueden ser utilizados en la industria de materiales. Recientes estudios han demostrado que el aceite esencial de cannabis es una herramienta eficaz para el control de plagas de insectos de cultivos Curiosamente, estos aceites tienen un efecto tóxico para las larvas de mosquitos (2).

Actualmente, en nuestro laboratorio, se están realizando ensayos preliminares con el objetivo de evaluar la eficacia del aceite de cannabis como bioinsecticida para el desarrollo de pinturas funcionales de base acuosa amigables con el medio ambiente.

Este desarrollo está diseñado para tres posibles aplicaciones, en los que se aprovechará además la actividad repelente del aceite de Cannabis sativa. Las siguientes son:

Conservación de patrimonio documental. Se ensayará frente a Lepisma saccharina Linneaus (Zygentoma) (pececillo de plata) y el escarabajo de los libros Tricorynus herbarius; (Coleoptera, Ptinidae).
Vivienda: se ensayará frente a Anopheles gambiae (Diptera, Culicidae) (mosquito)
Corrales avícolas: se ensayará frente a Alphitobius diaperinus (Coleoptera, Tenebrionidae) (escarabajo)

Este proyecto impactaría sobre la industria de las pinturas y recubrimientos funcionales en distintos tipos de ámbitos: patrimonial, habitacional y en granjas, por mencionar algunos. El resultado del trabajo será un aporte complementario de saberes en un marco de colaboraciones científicas interdisciplinarias abocadas al estudio de la ciencia y tecnología de materiales. El desarrollo apunta a sustituir compuestos peligrosos para el medio ambiente y para la salud humana normalmente presentes en las pinturas y recubrimientos funcionales, enfocado en particular a las insecticidas. El proyecto busca colocarse en la vanguardia generando productos cuya tecnología no existe en el país. De ser así, debería genera una transformación importante en la industria productora de recubrimientos. Permitiría aumentar la competitividad de las empresas argentinas fabricantes de pinturas en el campo de protección frente a insectos brindando una solución satisfactoria a esta problemática.

Crecimiento de películas delgadas de ZnO por nebulización pirolítica

2023-06-21T13:36:28+00:00

Los films de ZnO depositados por nebulización pirolítica son una buena opción como materiales semiconductores transparentes de bajo costo[1,2]. El proceso de nebulización pirolítica conlleva la evaporación de una solución que contiene iones de Zn sobre un sustrato que se mantiene a temperatura constante entre 350°C y 450°C. Una posibilidad para obtener recubrimientos de baja resistividad (del orden de 0.1 ohm*cm) es lograr capas homogéneas de baja porosidad de un espesor del orden de 1 mm. En este trabajo se presenta el resultado de variar la proporción agua/etanol utilizado como solvente. Por un lado, el aporte del agua facilita la disolución de mayores cantidades de sal de zinc y por otro lado, el etanol favorece la evaporación de la solución generando menor gradiente térmico sobre el sustrato. Estos ensayos se realizaron para determinar la proporción óptima para depositar films en las condiciones particulares de nuestro dispositivo experimental, en el cual la nebulización se produce sin movimiento relativo entre la boquilla nebulizadora y el sustrato.

Para el crecimiento de los films se varió la proporción entre etanol y agua desionizada desde 0 a 18% de agua. Un esquema del sistema de nebulización pirolítica se muestra en la Fig. 1(a).

La estructura cristalina fue analizada por difracción de rayos X (XRD, difractómetro Bruker D2 Phaser instrument) y las propiedades ópticas de los films fueron estudiadas mediante transmitancia en el espectro electromagnético UV-VIS-NIR (espectrómetro Agilent 8453 HP) en la región central de las muestras y en una región adyacente.

En la Fig. 1(b) se presenta la imagen macroscópica de las muestras, se puede observar que aumentan los anillo de interferencia a medida que se incrementa la proporción entre agua y etanol.

En la Fig. 1(c) se presentan los distintos patrones de difracción de las distintas muestras, en los que no se observó ninguna orientación preferencial predominante para las muestras.

Los espectros de transmitancia de los films se muestran en la Figura 1(d), en general, se observó una disminución de la transmitancia con el aumento de contenido de agua para las regiones UV y VIS. A su vez, se pueden identificar ondulaciones en estos espectros, y a partir de ellas, se puede determinar los espesores[3]. Los espesores obtenidos son: 160(10), 160(10), 280(10) y 280(10) para las muestras correspondientes a 0, 6, 12 y 18 %, respectivamente.

A partir de las técnicas de caracterización pudo determinarse que el incremento en el contenido de agua desionizada en la solución, mejoró la disolución de la sal de partida pero aumentó la opacidad del film. A su vez, se observó que hay una relación entre la cantidad de agua presente en la solución y el espesor de los films. Finalmente, la inspección macroscópica de las películas permitió determinar cualitativamente el espesor de los films, lo que fue corroborado con las otras técnicas más complejas. Como conclusión final, en este trabajo se describió cómo variar un parámetro crítico de crecimiento, como lo es la composición de la solución de partida para lograr películas de ZnO optimizadas de acuerdo con las características deseadas para aplicaciones tecnológicas.

Crecimiento de films de óxido de níquel por nebulización pirolítica

2023-06-21T13:43:53+00:00

El óxido de níquel (NiO) tiene una excelente estabilidad química y muestra conductividad tipo p debido a vacantes de Ni y/o intersticiales de O. Por esto, las películas delgadas de este material tienen una gran aplicabilidad tecnológica, como por ejemplo en sensores de gases, en celdas de combustible y en ventanas inteligentes, entre otras[1,2]. La técnica de nebulización pirolítica permite fabricar con bajo costo estos materiales. La preparación de la solución a nebulizar determina las características del material a obtener y uno de los aspectos importante a tener en cuenta en este proceso es el tiempo de envejecimiento de esta solución[2]. En este trabajo, se presenta una caracterización de recubrimientos de NiO fabricados a partir de soluciones con distinto tiempo de envejecimiento. Para el crecimiento de las capas se generó una solución de nitrato de níquel (Ni(NO₃)₂6H₂O) disuelto en agua desionizada (99%) al 0.2 M. Con la solución recién preparada se generó un film (Muestra A) y con la misma solución envejecida 21 días se generó otro (Muestra B). Ambos films se fabricaron aplicando la solución de partida sobre sustratos de vidrio sódico cálcico a 450°C. Para la caracterización de las muestras se utilizó microscopía óptica (OLYMPUS B60), difracción de rayos X (Bruker D8 Advance) y medidas de transmitancia óptica (Cary 5000 Agilent Technologies).

Deterioro fúngico de una película de conversión de fosfatos

2023-06-21T13:59:06+00:00

El acero al carbono es un material ampliamente empleado en múltiples aplicaciones, como por ejemplo construcción, energía, electrodomésticos, transporte, entre otras. Sin embargo, su escasa resistencia a la corrosión restringe su uso en muchas otras aplicaciones. La formación de una película de conversión de fosfato sobre la superficie de acero es una técnica muy empleada para aumentar la resistencia a la corrosión del acero al carbono, especialmente durante el transporte y almacenaje del material^[1]. En estos casos, el acero podría estar expuesto a ambientes húmedos, favorables para el desarrollo de microorganismos. Muchos microorganismos son capaces de solubilizar fosfatos insolubles y los hongos son particularmente importantes en este sentido ^[2]. En este trabajo se analizó, empleando medidas electroquímicas (curvas de polarización potenciodinámicas) y observación mediante lupa estereoscópica y microscopía electrónica de barrido (MEB), como se afecta la protección otorgada por dos tipos de películas de conversión de fosfato al acero al carbono, al ser expuestas al crecimiento de Aspergillus niger MN371276.

Para ello, cupones de acero al carbono SAE 1010 fueron lijados con papel esmeril de 600, y sumergidos en la solución de fosfatizado durante 20 minutos a temperatura ambiente. Para el fosfatizado de hierro se empleó una solución comercial; para el de zinc, se preparó una solución conteniendo por litro: 17 ml de H₃PO₄ al 85% m/m; 3 ml de HNO₃, 5 g de ZnO, 2 g de NaNO₃. En placas de Petri con medio mínimo mineral líquido (MML), los cupones fosfatizados fueron inoculados con una solución de esporas (10⁵ esporas/ml) e incubados a 28°C durante 30 días. Pasado ese tiempo, los cupones fueron enjuagados y se realizaron las medidas electroquímicas y observaciones microscópicas.

Las medidas de polarización potenciostática se realizaron utilizado una típica celda de tres electrodos, con acero al carbono (SAE 1010) fosfatizado como electrodo de trabajo (área 1 cm²), como contraelectrodo una chapa de acero inoxidable y como electrodo de referencia Ag/AgCl. El electrolito utilizado fue NaCl 3,5 % m/v. Las medidas se registraron en rango de potencial de ± 100 mV del potencial a circuito abierto a una velocidad de barrido de 0,166 mV/s.

De las curvas de polarización se desprende que la exposición del acero fosfatizado (tanto con el fosfatizado de hierro como el de zinc) a A. niger altera el comportamiento protector de las películas de fosfatizado, quedando evidenciado en el cambio de las respuestas de las ramas anódicas y catódicas, en comparación con el acero fosfatizado no expuesto (Figura 1). Para ambas películas de fosfatizado se observa un cambio de respuesta de la rama catódica, observándose para la reacción de reducción un típico comportamiento de control por transferencia de materia (corriente límite) para el acero fosfatizado, cambiando a un comportamiento puramente cinético luego de haber sido expuesto a MML. En cambio, la reacción anódica no presenta cambios significativos.

Las observaciones por MEB muestran el deterioro de ambas películas de conversión. Mediante EDX se observó la disminución de la señal correspondiente al fosforo (en ambos recubrimientos) y al zinc (fosfatizado de zinc) sobre las superficies expuestas a A. niger.

Desarrollo de recubrimientos basados en polímeros anfifílicos zwitteriónicos

2023-06-21T14:06:54+00:00

La bioincrustación ("biofouling"), como la adsorción no específica de proteínas, la adhesión de microorganismos y la formación de biopelículas, es uno de los fenómenos más importantes que afecta desde biosensores, dispositivos médicos implantados, sistemas de administración de medicamentos, membranas de separación y hasta la superficie de los cascos de los barcos. El empleo de recubrimientos poliméricos que tengan la capacidad de evitar la formación de biopelículas aparece como una estrategia muy versátil para proteger a estas superficies. En este sentido, los copolímeros anfifílicos zwitteriónicos han emergido como una alternativa promisoria para reducir la bioadhesión a las mismas donde existe un gran campo para explorar nuevas composiciones y profundizar en la comprensión de las variables que determinan la relación entre sus propiedades y comportamiento ^[1,2,3]. Así, el presente trabajo presenta la obtención de nuevos copolímeros que combinan grupos zwitteriónicos con los grupos provenientes de monómeros vinílicos y fumáricos, para desarrollar un recubrimiento con altas prestaciones de potencial aplicación masiva para lograr superficies con un comportamiento antiincrustante.

Se sintetizaron copolímeros basados en metacrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etilo (DMAEMA), fumarato de di(2-octilo) (FDO) y benzoato de vinilo (VB), mediante polimerización radicalaria en solución (tolueno o THF, 70°C, AIBN o MAIB) partiendo de diferentes composiciones de los monómeros en la mezcla de reacción. Las principales características de los copolímeros obtenidos se muestran en la Tabla 1. En base a la relación relativa de las áreas de las señales ¹H-RMN (Figura 1A) características de las unidades monoméricas (4,9 ppm: metino en FDO; 4,1 ppm: metileno en DMAEMA; 7.7 ppm: anillo aromático en VB) fue posible calcular la composición de los monómeros en los polímeros (F). En la misma puede observarse que para la serie FD, independientemente de f(FDO) en la mezcla de reacción, se obtuvieron copolímeros con alto contenido de DMAEMA. La inclusión de BV en la mezcla de reacción permite un mayor ingreso del monómero FDO, disminuyendo el contenido de DMAEMA en los copolímeros producidos.