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Los plásticos (página 2)

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14. Polimerización en Suspensión, Emulsión y Masa

  1. polimerización en suspensión. En este caso el peróxido es soluble en el monómero. La polimerización se realiza en agua, y como el monómero y polímero que se obtiene de él son insolubles en agua, se obtiene una suspensión. Para evitar que el polímero se aglomere en el reactor, se disuelve en el agua una pequeña cantidad de alcohol polivinílico, el cual cubre la superficie de las gotitas del polímero y evita que se peguen.

    En esas condiciones el monómero se emulsifica, es decir, forma gotitas de un tamaño tan pequeño que ni con un microscopio pueden ser vistas. Estas micro gotitas quedan estabilizadas por el jabón durante todo el proceso de la polimerización, y acaban formando un látex de aspecto lechoso, del cual se hace precipitar el polímero rompiendo la emulsión. posteriormente se lava, quedando siempre restos de jabón, lo que le imprime características especiales de adsorción de aditivos.

  2. Polimerización en emulsión. La reacción se realiza también en agua, con peróxidos solubles en agua pero en lugar de agregarle un agente de suspensión como el alcohol polivinílico, se añade un emulsificante, que puede ser un detergente o un jabón.

  3. Polimerización en masa. En este tipo de reacción, los únicos ingredientes son el monómero y el peróxido.

El polímero que se obtiene es muy semejante al de suspensión, pero es más puro que éste y tiene algunas ventajas en la adsorción de aditivos porque no esta contaminado con alcohol polivinílico. Sin embargo, debido al gran tamaño de sus partículas no se dispersa en los plastificantes y no se usa para plastisoles.

 

RESINA

TAMAÑO DE PARTICULA (MICRAS)

PESO MOLECULAR

APLICACIONES

Suspensión

45 - 400

24.000 a 80.000

calandreo - extrusión - moldeo

Masa

70 - 170

28.000 a 80.000

calandreo - extrusión - moldeo

Emulsión

1 - 20

38.000 a 85.000

plastisoles

Técnicas de Moldeo de los Plásticos

El moldeo de los plásticos consiste en dar las formas y medidas deseadas a un plástico por medio de un molde. El molde es una pieza hueca en la que se vierte el plástico fundido para que adquiera su forma. Para ello los plásticos se introducen a presión en los moldes. En función del tipo de presión, tenemos estos dos tipos:

Moldeo a Alta Presión

Se realiza mediante máquinas hidráulicas que ejercen la presión suficiente para el moldeado de las piezas. Básicamente existen tres tipos: compresión, inyección y extrusión.

Compresión: en este proceso, el plástico en polvo es calentado y comprimido entre las dos partes de un molde mediante la acción de una prensa hidráulica, ya que la presión requerida en este proceso es muy grande.

Este proceso se usa para obtener pequeñas piezas de baquelita, como los mangos aislantes del calor de los recipientes y utensilios de cocina.

Inyección: consiste en introducir el plástico granulado dentro de un cilindro, donde se calienta. En el interior del cilindro hay un tornillo sinfín que actúa de igual manera que el émbolo de una jeringuilla. Cuando el plástico se reblandece lo suficiente, el tornillo sinfín lo inyecta a alta presión en el interior de un molde de acero para darle forma. El molde y el plástico inyectado se enfrían mediante unos canales interiores por los que circula agua. Por su economía y rapidez, el moldeo por inyección resulta muy indicado para la producción de grandes series de piezas. Por este procedimiento se fabrican palanganas, cubos, carcasas, componentes del automóvil, etc.

Extrusión: consiste en moldear productos de manera continua, ya que el material es empujado por un tornillo sinfín a través de un cilindro que acaba en una boquilla, lo que produce una tira de longitud indefinida. Cambiando la forma de la boquilla se pueden obtener barras de distintos perfiles. También se emplea este procedimiento para la fabricación de tuberías, inyectando aire a presión a través de un orificio en la punta del cabezal. Regulando la presión del aire se pueden conseguir tubos de distintos espesores.

Moldeo a Baja Presión

Se emplea para dar forma a láminas de plástico mediante la aplicación de calor y presión hasta adaptarlas a un molde. Se emplean, básicamente, dos procedimientos: El primero consiste en efectuar el vacío absorbiendo el aire que hay entre la lámina y el molde, de manera que ésta se adapte a la forma del molde. Este tipo de moldeado se emplea para la obtención de envases de productos alimenticios en moldes que reproducen la forma de los objetos que han de contener.

El segundo procedimiento consiste en aplicar aire a presión contra la lámina de plástico hasta adaptarla al molde. Este procedimiento se denomina moldeo por soplado, como el caso de la extrusión, aunque se trata de dos técnicas totalmente diferentes. Se emplea para la fabricación de cúpulas, piezas huecas, etc.

Colada: La colada consiste en el vertido del material plástico en estado líquido dentro de un molde, donde fragua y se solidifica. La colada es útil para fabricar pocas piezas o cuando emplean moldes de materiales baratos de poca duración, como escayola o madera. Debido a su lentitud, este procedimiento no resulta útil para la fabricación de grandes series de piezas.

Espumado: Consiste en introducir aire u otro gas en el interior de la masa de plástico de manera que se formen burbujas permanentes. Por este procedimiento se obtiene la espuma de poliestireno, la espuma de poliuretano (PUR), etc. Con estos materiales se fabrican colchones, aislantes termo-acústicos, esponjas, embalajes, cascos de ciclismo y patinaje, plafones ligeros y otros.

Calandrado: Consiste en hacer pasar el material plástico a través de unos rodillos que producen, mediante presión, láminas de plástico flexibles de diferente espesor. Estas láminas se utilizan para fabricar hules, impermeables o planchas de plástico de poco grosor.

Fabricación

La fabricación de los plásticos y sus manufacturas implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, composición del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico a su forma definitiva.

Materias primas

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban con resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites (de semillas), derivados del almidón o el carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nylon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nylon 11 se fabrique todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

Aditivos

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores ultravioleta lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos.

Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, un material compuesto de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

El color del plástico

El puesto de un mercado en la ciudad india de Bombay ofrece una multicolor variedad de productos de plástico. Los plásticos son resinas sintéticas cuyas moléculas son polímeros, grandes cadenas orgánicas. Los plásticos son duraderos y ligeros. El petróleo se refina para formar moléculas orgánicas pequeñas, llamadas monómeros, que luego se combinan para formar polímeros resinosos, que se moldean o extruyen para fabricar productos de plástico.

15. Forma y acabado

Gránulos de plástico y extrusión

Al principio del proceso de fabricación se remueven y funden pequeños gránulos de nylon (una resina sintética). Una vez fundida, la mezcla de plástico azul recibirá la forma deseada mediante un proceso llamado extrusión.

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y fluencia (conocido como deformación). La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos.

Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos extrusionados, como por ejemplo los tubos, tienen una sección con forma regular. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección.

Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la que se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales. Por ejemplo, el politetrafluoretileno tiene una viscosidad de fundición tan alta que debe ser prensado para conseguir la forma deseada, y sinterizado, es decir, expuesto a temperaturas extremadamente altas que convierten el plástico en una masa cohesionada sin necesidad de fundirlo.

Aplicaciones

Los plásticos tienen cada vez más aplicaciones en los sectores industriales y de consumo.

Empaquetado

Una de las aplicaciones principales del plástico es el empaquetado. Se comercializa una buena cantidad de LDPE (polietileno de baja densidad) en forma de rollos de plástico transparente para envoltorios. El polietileno de alta densidad (HDPE) se usa para películas plásticas más gruesas, como la que se emplea en las bolsas de basura. Se utilizan también en el empaquetado: el polipropileno, el poliestireno, el cloruro de polivinilo (PVC) y el cloruro de polivinilideno. Este último se usa en aplicaciones que requieren estanqueidad, ya que no permite el paso de gases (por ejemplo, el oxígeno) hacia dentro o hacia fuera del paquete. De la misma forma, el polipropileno es una buena barrera contra el vapor de agua; tiene aplicaciones domésticas y se emplea en forma de fibra para fabricar alfombras y sogas.

Construcción

Aislamiento térmico

El aislante de poliestireno instalado en este edificio está lleno de pequeñas burbujas de aire que dificultan el flujo de calor. La capa exterior refleja la luz, lo que aísla aún más el interior del edificio.

La construcción es otro de los sectores que más utilizan todo tipo de plásticos, incluidos los de empaquetado descritos anteriormente. El HDPE se usa en tuberías, del mismo modo que el PVC. Éste se emplea también en forma de lámina como material de construcción. Muchos plásticos se utilizan para aislar cables e hilos, y el poliestireno aplicado en forma de espuma sirve para aislar paredes y techos. También se hacen con plástico marcos para puertas, ventanas y techos, molduras y otros artículos.

Otras aplicaciones

Otros sectores industriales, en especial la fabricación de motores, dependen también de estas sustancias. Algunos plásticos muy resistentes se utilizan para fabricar piezas de motores, como colectores de toma de aire, tubos de combustible, botes de emisión, bombas de combustible y aparatos electrónicos. Muchas carrocerías de automóviles están hechas con plástico reforzado con fibra de vidrio.

Los plásticos se emplean también para fabricar carcasas para equipos de oficina, dispositivos electrónicos, accesorios pequeños y herramientas. Entre las aplicaciones del plástico en productos de consumo se encuentran los juguetes, las maletas y artículos deportivos.

Salud y riesgos para el entorno

Dado que los plásticos son relativamente inertes, los productos terminados no representan ningún peligro para el fabricante o el usuario. Sin embargo, se ha demostrado que algunos monómeros utilizados en la fabricación de plásticos producen cáncer. De igual forma, el benceno, una materia prima en la fabricación del nylon, es un carcinógeno. Los problemas de la industria del plástico son similares a los de la industria química en general.

La mayoría de los plásticos sintéticos no pueden ser degradados por el entorno. Al contrario que la madera, el papel, las fibras naturales o incluso el metal y el vidrio, no se oxidan ni se descomponen con el tiempo. Se han desarrollado algunos plásticos degradables, pero ninguno ha demostrado ser válido para las condiciones requeridas en la mayoría de los vertederos de basuras. En definitiva, la eliminación de los plásticos representa un problema medioambiental. El método más práctico para solucionar este problema es el reciclaje, que se utiliza, por ejemplo, con las botellas de bebidas gaseosas fabricadas con tereftalato de polietileno. En este caso, el reciclaje es un proceso bastante sencillo. Se están desarrollando soluciones más complejas para el tratamiento de los plásticos mezclados de la basura, que constituyen una parte muy visible, si bien relativamente pequeña, de los residuos sólidos.

El Plástico Como Problema

Muchas de las ventajas de los productos plásticos se convierten en una desventaja en el momento que desechamos ya sea el envase porque es descartable o bien cuando tiramos objetos de plástico porque se nos han roto. Si bien los plásticos podrían ser reutilizados o reciclados en su gran mayoría, lo cierto es que hoy estos desechos son un problema de difícil solución, fundamentalmente en las grandes ciudades. Es realmente una tarea costosa y compleja para los municipios encargados de la recolección y disposición final de los residuos ya que a la cantidad de envases se le debe sumar el volumen que representan. Por sus características los plásticos generan problemas en la recolección, traslado y disposición final. Algunos datos nos alertan sobre esto. Por ejemplo, un camión con una capacidad para transportar 12 toneladas de desechos comunes, transportará apenas 6 ó 7 toneladas de plásticos compactado, y apenas 2 de plástico sin compactar. Dentro del total de plásticos descartables que hoy van a la basura se destaca en los últimos años el aumento sostenido de los envases de PET, proveniente fundamentalmente de botellas descartables de aguas de mesa, aceites y bebidas alcohólicas y no alcohólicas. Las empresas, buscando reducir costos y amparadas en la falta de legislación, vienen sustituyendo los envases de vidrio por los de plástico retornables en un comienzo, y no retornables posteriormente. Esta decisión implica un permanente cambio en la composición de la basura montevideana y bonaerense. En Uruguay este proceso se ha acelerado desde mediados de 1996, agravándose durante 1997 cuando además, muchos envases retornables de vidrio se transformaron en vidrio descartable.

16. ¿Los Alimentos Envasados En Plásticos Cambian Su Gusto?

El Fenómeno Conocido Como "Migraciones"

Según el Ingeniero Químico y Master en Ciencia y Tecnología de Alimentos, Alejandro Ariosti, en la revista argentina ENFASIS de junio de 1998, "los materiales plásticos están constituidos por un polímero o resina base (alto peso molecular e inerte respecto de los productos en contacto) y los componentes no poliméricos (bajo peso molecular y susceptibles de transferirse a dichos productos). Los componentes no poliméricos comprenden los residuos de polimerización (monómeros, oligómeros, catalizadores, solventes de polimerización, entre otros) y los aditivos (estabilizantes, antioxidantes, lubricantes, plastificantes, agentes antibloqueo, deslizantes, pigmentos, cargas, etcétera)".Por razones sanitarias los polímeros y aditivos utilizados en envases de alimentos deben ser los taxativamente autorizados y que se detallan en las listas positivas del MERCOSUR (Resoluciones Grupo Mercado Común 87/93, 95/94, 5/95, 52/97 y 53/97). Según la legislación MERCOSUR vigente (Resolución Grupo Mercado Común 56/92), los fabricantes de envases y equipamientos plásticos en contacto con alimentos están obligados a aprobar sus productos ante las autoridades competentes, siendo los límites de migración total los siguientes: 8 mg/dm2 y 50mg/kg o 50 partes por millón (ppm). La Unión Europea acepta hasta 60 ppm. En los plásticos ocurre un fenómeno conocido como "migraciones". O sea la transferencia de componentes no poliméricos desde el material plástico hacia el alimento que contiene. Los factores que influyen en la migración según Ariosti son:

  • Naturaleza fisicoquímica y concentración de componentes no poliméricos.
  • Condiciones de tiempo y temperatura. A mayor temperatura mayor migración.
  • Propiedades estructurales de los materiales plásticos
  • Tipo de producto
  • Espesor del material plástico

Otros materiales tampoco son absolutamente inertes, en todos se verifican el pasaje de sustancias del envase al producto.

17. Reciclaje y Reuso del Plástico

Si bien existen más de cien tipos de plásticos, los más comunes son sólo seis, y se los identifica con un número dentro de un triángulo a los efectos de facilitar su clasificación para el reciclado, ya que las características diferentes de los plásticos exigen generalmente un reciclaje por separado.

TIPO / NOMBRE

CARACTERISTICAS

USOS / APLICACIONES

PET

Polietileno Tereftalato

Se produce a partir del Ácido Tereftálico y Etilenglicol, por poli condensación; existiendo dos tipos: grado textil y grado botella. Para el grado botella se lo debe post condensar, existiendo diversos colores para estos usos.

Envases para gaseosas, aceites, agua mineral, cosmética, frascos varios (mayonesa, salsas, etc.). Películas transparentes, fibras textiles, laminados de barrera (productos alimenticios), envases al vacío, bolsas para horno, bandejas para microondas, cintas de video y audio, geotextiles (pavimentación /caminos); películas radiográficas.

PEAD

Polietileno de Alta Densidad

El polietileno de alta densidad es un termoplástico fabricado a partir del etileno (elaborado a partir del etano, uno de los componentes del gas natural). Es muy versátil y se lo puede transformar de diversas formas: Inyección, Soplado, Extrusión, o Rotomoldeo.

Envases para: detergentes, lavandina, aceites automotor, shampoo, lácteos, bolsas para supermercados, bazar y menaje, cajones para pescados, gaseosas y cervezas, baldes para pintura, helados, aceites, tambores, caños para gas, telefonía, agua potable, minería, drenaje y uso sanitario, macetas, bolsas tejidas.

PVC

Cloruro de Polivinilo

Se produce a partir de dos materias primas naturales: gas 43% y sal común (*) 57%.

Para su procesado es necesario fabricar compuestos con aditivos especiales, que permiten obtener productos de variadas propiedades para un gran número de aplicaciones. Se obtienen productos rígidos o totalmente flexibles (Inyección - Extrusión - Soplado).

(*) Cloruro de Sodio (2 NaCl)

Envases para agua mineral, aceites, jugos, mayonesa. Perfiles para marcos de ventanas, puertas, caños para desagües domiciliarios y de redes, mangueras, blister para medicamentos, pilas, juguetes, envolturas para golosinas, películas flexibles para envasado (carnes, fiambres, verduras), film cobertura, cables, cuerina, papel vinílico (decoración), catéteres, bolsas para sangre.

PEBD

Polietileno de Baja Densidad

Se produce a partir del gas natural. Al igual que el PEAD es de gran versatilidad y se procesa de diversas formas: Inyección, Soplado, Extrusión y Rotomoldeo.

Su transparencia, flexibilidad, tenacidad y economía hacen que esté presente en una diversidad de envases, sólo o en conjunto con otros materiales y en variadas aplicaciones.

Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados, industriales, etc. Películas para: Agro (recubrimiento de Acequias), envasamiento automático de alimentos y productos industriales (leche, agua, plásticos, etc.). Streech film, base para pañales descartables. Bolsas para suero, contenedores herméticos domésticos. Tubos y pomos (cosméticos, medicamentos y alimentos), tuberías para riego.

PP

Polipropileno

El PP es un termoplástico que se obtiene por polimerización del propileno. Los copolímeros se forman agregando etileno durante el proceso. El PP es un plástico rígido de alta cristalinidad y elevado punto de fusión, excelente resistencia química y de más baja densidad. Al adicionarle distintas cargas (talco, caucho, fibra de vidrio, etc.), se potencian sus propiedades hasta transformarlo en un polímero de ingeniería. (El PP es transformado en la industria por los procesos de inyección, soplado y extrusión/termoformado)

Película/Film (para alimentos, snacks, cigarrillos, chicles, golosinas, indumentaria). Bolsas tejidas (para papas, cereales). Envases industriales (Big Bag). Hilos cabos, cordelería. Caños para agua caliente. Jeringas descartables. Tapas en general, envases. Bazar y menaje. Cajones para bebidas. Baldes para pintura, helados. Potes para margarina. Fibras para tapicería, cubrecamas, etc. Telas no tejidas (pañales descartables). Alfombras. Cajas de batería, paragolpes y autopartes.

PS

Poliestireno

PS Cristal: Es un polímero de estireno monómero (derivado del petróleo), cristalino y de alto brillo.

PS Alto Impacto: Es un polímero de estireno monómero con oclusiones de Polibutadieno que le confiere alta resistencia al impacto.

Ambos PS son fácilmente moldeables a través de procesos de: Inyección, Extrusión/Termoformado, Soplado.

Potes para lácteos (yoghurt, postres, etc.), helados, dulces, etc. Envases varios, vasos, bandejas de supermercados y rotiserías. Heladeras:

contrapuertas, anaqueles. Cosmética: envases, máquinas de afeitar descartables. Bazar: platos, cubiertos, bandejas, etc. Juguetes, cassetes, blisters, etc. Aislantes: planchas de PS espumado.

La clasificación previa y la recolección diferenciada es el primer paso en el camino hacia la recuperación de plásticos. A los efectos de reducir significativamente los costos, la clasificación debe realizarse en origen, es decir en los lugares en los que se genera el desecho, como ser los hogares, centros educativos, centros de salud, oficinas, etcétera. Existen distintos criterios para clasificar los plásticos. Si consideramos su capacidad para volver a ser fundidos mediante el uso de calor, entonces los plásticos pueden clasificarse en termofijos y termoplásticos. Los termoplásticos son los de uso más común en la vida diaria. Son muchas las experiencias de recuperación de plásticos que hace años se desarrollan tanto en Uruguay como en otros países del mundo. Mencionemos por ejemplo algunos: bolsas, caños y mangueras, baldes, cerdas para cepillos y escobas, hilo para la industria textil, láminas, útiles escolares, muebles, piezas de máquinas y vehículos, relleno asfáltico y bancos. También los plásticos pueden ser utilizados como fuente de energía, aunque la quema de los mismos no es aconsejable ya que algunos de ellos —por ejemplo el PVC— despide cloro, pudiendo generar la formación de corrosivos como el ácido clorhídrico, así como sustancias tóxicas y cancerígenas como las dioxinas y furanos. Actualmente en Uruguay las empresas embotelladoras vienen sustituyendo los envases de plástico retornables por los no retornables o descartables, generando de esta forma un impacto ambiental negativo permanente en las ciudades. La adopción del envase descartable le permite a las empresas transferir costos a la comunidad y el ambiente. Al dejar de ser retornables las botellas no vuelven al circuito de venta y a la empresa embotelladora para su lavado y rellenado. De esta manera las embotelladoras evitan la recepción de envases vacíos, el almacenamiento y lavado de los mismos. Existen también distintas posibilidades de reutilización de plásticos. Una de las más interesantes es la recuperación de vasos descartables para ser usados como macetines. El cultivo de distintas hortalizas en estos vasos permite un desarrollo mayor de los plantines, tanto en tamaño como en rapidez de crecimiento, logrando reducir hasta en 15 días la etapa de almácigo. Incluso los plantines, al contar con tierra suficiente, pueden mantenerse en el vaso más tiempo en caso de que no estén dadas las condiciones para su trasplante a la tierra donde crecerá hasta su cosecha.

18. Plásticos conductores

A principios de la década del 70, Hideki Shirikawa, del Instituto de Tecnología de Tokio, confundió las cantidades requeridas en la fórmula para obtener poliacetileno y añadió mil veces más catalizador del que correspondía. El producto que obtuvo fue una película lustrosa de color plateado similar al papel de aluminio, pero que se estiraba como el filme que sirve para proteger los alimentos.

Cuando Alan G. Mc. Diarmid observó las propiedades de este polímero pensó que podía utilizarse como "metal sintético", es decir como una sustancia capaz de conducir la electricidad. Shirikawa, Mc. Diarmid y Alan J. Heeger se unieron formando un grupo de investigación que trabajó en los laboratorios de la Universidad de Pennsylvania a partir de 1977.

Uno de los descubrimientos que hizo el grupo fue que la conductividad del producto aumentaba varios millones de veces con el agregado de yodo.

Hasta aquí se conocían las propiedades aislantes de estos polímeros sintéticos, ya que sus moléculas no disponen de electrones libres para transportar la corriente.

Para lograr que se conviertan en conductores se recurre a una técnica denominada contaminación o dopado, muy conocida en la industria de los semiconductores. Esta técnica consiste en el agregado de átomos que tienen propiedades electrónicas. Estos átomos pueden actuar cediendo electrones libres a los enlaces poliméricos o sustrayendo electrones, lo que equivale a generar cargas positivas o huecos. En ambos casos la cadena del polímero se torna eléctricamente inestable y, al aplicar una diferencia de potencial, los electrones se desplazan por el polímero.

Además del poliacetileno, se han descubierto otros polímeros capaces de conducir la corriente eléctrica cuando son dopados: polipirrol, politiofeno y polianilina.

Aunque no se conozcan aún con precisión los mecanismos físicos que convierten los polímeros en conductores, la pureza y la organización de las cadenas poliméricas parecen tener mucha importancia. Así, cuando se modifica la organización estructural del polímero, se puede mejorar la conductividad.

La polianilina es uno de los polímeros preferidos para muchas aplicaciones, ya que se conocen muy bien sus propiedades: es de fácil fabricación, muy estable en el aire y es el polímero conductor más económico que existe. Sin embargo, presenta algunas desventajas: su capacidad para conducir la corriente es cien mil veces menor que la del cobre y cuesta el doble que este metal.

Se ha demostrado que estos polímeros pueden tener interesantes aplicaciones. A continuación, se detallan las más prometedoras:

  • La malla trenzada de los cables coaxiles -que se utilizan, por ejemplo, en la televisión por cable- proporciona flexibilidad a los mismos permitiendo su mejor maniobrabilidad. La materia prima de estas mallas es el cobre, pero su trenzado es lento y trabajoso. Por eso, se está intentando construir una malla en base a un polímero conductor que se pueda extruir, al mismo tiempo que se forra el cable con aislante, lo que haría bajar los costos de producción.
  • Los LEDS o diodos luminiscentes se emplean como indicadores de determinadas funciones en una gran cantidad de equipos electrónicos (aparatos telefónicos, equipos de audio, computadoras, monitores, impresoras, hornos de microondas, relojes despertadores, etc.). En la actualidad se construyen con materiales semiconductores inorgánicos, por lo común arseniuro de_galio.
    Se interconectan dos estratos dopados para que actúen como electrodo positivo y negativo. Cuando la electricidad pasa a través de ellos, uno de los electrodos cede electrones y el otro, huecos con carga positiva. Las cargas positivas y negativas coinciden en la zona de unión, donde se combinan emitiendo luz. El color de la luz depende de las propiedades del semiconductor y del dopante; por lo general, los colores más fáciles de obtener son el rojo y el verde.
    Los LEDS de base orgánica prometen abaratar los costos de su fabricación debido a la materia prima más económica y a la disminución del número de conexiones entre diodos, ya que las películas orgánicas pueden colocarse en grandes extensiones, a diferencia de los de arseniuro de galio, que dependen del tamaño de las obleas del cristal.
  • La polianilina, que es soluble en agua, podría reemplazar las aleaciones de plomo que se utilizan actualmente para soldar y que son tóxicas. Sólo falta multiplicar su conductividad por diez mil.
  • La propiedad de disipar las cargas electrostáticas que poseen los polímeros los hace útiles para el apantallamiento electromagnético. Esto es, sirven como protección para evitar interferencias entre las señales eléctricas que producen distintos aparatos como, por ejemplo, el instrumental de un avión y los equipos portátiles electrónicos que poseen los pasajeros (por eso, durante el despegue y el aterrizaje, se les pide a los pasajeros que apaguen sus equipos electrónicos).
  • Los transistores de película delgada, que son componentes flexibles y transparentes, podrían servir como excitadores de las actuales pantallas de las computadoras portátiles, que en un futuro podrán ser hechas en su totalidad con plásticos conductores.
  • Las ventanas "listas" o "inteligentes" que serán ventanas que puedan cambiar de manera automática la transparencia y el color. En la actualidad ya existen algunos modelos de automóviles de lujo que las usan.
  • Las pilas y baterías recargables. Ya se realizaron varios intentos para fabricar pilas de botón que no han tenido mucho éxito, pero se espera la fabricación de nuevos modelos con mejor eficiencia.
  • Los materiales antiestáticos que se emplean como pavimentos y embalajes de microcircuitos podrán fabricarse con plásticos conductores debido a que este material disipa la carga electrostática.
  • Los sensores biológicos. Ya se fabrican etiquetas de polímeros que se colocan en lugares estratégicos de determinada mercadería y que se modifican con el tiempo de exposición y la temperatura. Son capaces de detectar determinados aromas, la presencia de pesticidas, de enzimas o de drogas.
  • Las pantallas flexibles serán uno de los logros más importantes. ¡Leer en una pantalla de computación como si fuera un diario! Estas pantallas podrían reemplazar a las pantallas de cristales líquidos debido a que los plásticos conductores tienen propiedades de flexibilidad, conductividad y capacidad fotoemisora inigualables.
  • Quizá la aplicación más ambiciosa sea la creación de músculos artificiales que puedan emplearse como prótesis. Al respecto, ya se han construido pinzas simples utilizando tiras de polímeros de diferentes conductividades; para hacer un músculo completo el requerimiento es que las tiras plásticas actúen de manera coordinada.

19. Bibliografía y Fuentes de Información Consultadas

  • QUÍMICA I, Sistemas materiales. Estructura de la materia. Transformaciones químicas, Editorial Santillana, POLIMODAL, varios autores, noviembre de 1999, Buenos Aires - Argentina
  • Normas del INTI para la producción de plásticos en la República Argentina
  • Revista "Noticiero Plástico", Nº 431, junio de 1998, Buenos Aires – Argentina
  • Investigación y Ciencia, N.° 228, septiembre de 1995.
  • Enciclopedia Encarta® 1998, Microsoft® Corporation
  • Diccionario Enciclopédico Salvat®.
  • Centro Uruguay Independiente, Informe de salubridad y reciclaje, marzo de 1998, Montevideo - Uruguay

Trabajo enviado uy realizado por;
Facundo Peláez


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