20/11/2012 - EL ICMA avanza en la investigación para crear nuevos dispositivos biomédicos

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El Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA), centro mixto de la Universidad de Zaragoza y el CSIC, ha logrado un nuevo avance en la investigación de la deformación de láminas de polímeros cristal líquido, que ayudará al desarrollo de nuevos dispositivos muy útiles en el campo de la biomedicina. En concreto, el ICMA, en colaboración con la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Países Bajos), ha desarrollado una nueva técnica para fabricar películas de polímero que permite su deformación en formas exóticas cuando se exponen a un estímulo externo, como el calor o la luz.

Este avance permitirá la fabricación de microbombas y microcribas, de gran aplicación en el ámbito biomédico. De hecho, por su bajo coste, su facilidad de manipulación y su capacidad de adoptar geometrías exóticas, estas láminas de polímero podrán convertirse en losmateriales preferentes para fabricar actuadores mecánicos, sistemas empleados en la actualidad como elementos en cartuchos de inyección de chorro de tinta, sistemas biomédicos para microanálisis o dispositivos de suministro controlado de fármacos.

Esta investigación, cuyos resultados se publican en la revista científica Angewandte Chemie International Edition, de gran índice de impacto en su categoría, se centra en el efecto que se produce al aplicar un estímulo externo a dichas láminas de polímero. El trabajo ha sido resaltado por el editor como hot paper (artículo de especial interés).

Este estudio forma parte de un proyecto del Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad y  un proyecto de internacionalización del CSIC (programa i-link) entre las Universidades de Cambridge, Tecnológica de Eindhoven y Queen Mary de Londres.

Los cristales líquidos, formados por moléculas con fuerte anisotropía de forma, se orientan en una dirección preferente que hace que estos posean propiedades macroscópicas (ópticas, eléctricas, mecánicas…) anisótropas. Al someter a un polímero cristal líquido a un estímulo externo, por ejemplo, calor, su orden molecular disminuye, y su anistropía se ve reducida induciéndose tensiones en la película. Esto se traduce en contracciones del material siguiendo la dirección de orientación preferente y una expansión en la dirección lateral. No obstante, los experimentos llevados a cabo sobre actuadores mecánicos con este tipo de materiales se habían limitado a sistemas tipo fleje o cinta, que se enrollan sobre si mismos ante dicho estímulo externo. Las películas con geometrías complejas estudiadas en esta investigación resultan, al calentarse, en formas exóticas inaccesibles hasta ahora en estos sistemas cristal líquido.

Este tipo de deformaciones habían sido predichas teóricamente por el profesor Warner de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y han sido experimentalmente implementadas por primera vez en el marco de esta colaboración, en la que ha participado Carlos Sánchez Somolinos, científico titular del ICMA.

En la actualidad se están estudiando nuevas arquitecturas de la orientación del cristal líquido que permitan acceder a láminas poliméricas que se deforman ante un estímulo resultando en geometrías de utilidad en la fabricación de microbombas y microcribas.

 
Referencia:

http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1521-3773/homepage/news/18141.en.html

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