The System Root | Tecnología y medio ambiente

Mas de alguna vez hemos escrito en TheSystemroot sobre polímeros con propiedades muy especiales. Es el caso de los polímeros electroactivos que pueden cambiar su estructura y organización al ser sometidos a cargas eléctricas.

Hoy queremos mostrar un nuevo tipo de polímeros en los que investigadores de la Universidad de Pittsburgh están trabajando. Se trata de los polímeros foto-mecánicos los cuales se caracterizan por reaccionar ante la presencia de luz. Estos materiales transforman la energía que les entrega la luz en trabajo mecánico.

Una forma simple de describir como actúa este material son las plantas carnívoras, que son capaces de cerrar sus hojas rápidamente. Las hojas de la planta carnívora presentan una estructura interna con inestabilidad elástica, una acción desencadenante ocurre y se libera toda la energía para cerrar rápidamente las hojas y atrapar insectos.

Concentrándose en esta inestabilidad elástica, Ravi Shankar y su equipo observaron un conjunto de polímeros creados por el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea estadounidense. Estos polímeros demostraron una gran eficiencia convirtiendo la luz en trabajo mecánico sin ninguna fuente de energía externa.

Las aplicaciones en el mundo real son muchas, para empezar es un interruptor que puede ser activado con un haz de luz. De ahí las posibilidades son muchas. Una posible aplicación que proponen los escritores de esta publicación para el área biomedica es el desarrollo de stends.

Fuente (Publicación)

El PHB es un polímero muy utilizado en la industria de los alimentos, productos farmacéuticos, cosméticos y envases. La producción industrial de polímeros útiles siempre ha sido muy costosa y es en esta área en la que muchas industrias invierten para lograr reducir costos.

Se descubrió hace un par de dias que en Bolivia existe una bacteria, Bacillus megaterium Uyuni S29, que es capaz de producir PHB de forma natural. Esta bacteria vive en lagunas del Salar de Uyuni en Bolivia. El ambiente extremo permite la acumulación del PHB producido por las bacterias, el cual pueden usar cuando el alimento es escaso.

Los investigadores están estudiando el proceso que utilizan estas bacterias para conseguir el PHB. Los procesos de elaboración de polímeros puede ser muy costosa pero la madre naturaleza lleva millones de años produciendo este tipo de moléculas y al aprender de estos procesos se pueden mejorar los procesos actuales de elaboración.

Es así como los bio-polímeros se abren paso entre los polímeros tradicionales en base a petroleo.

Jennifer Elisseeff, ingeniera biomedica de la universidad de Johns Hopkins junto con su equipo han desarrollado un implante inyectable sensible a la luz que permitirá reconstruir tejidos blandos.

Este tipo de implantes inyectables es muy útil para reconstruir sectores en donde no se pueden usar métodos demasiado invasivos, como por ejemplo la cara. Estos implantes permitirán reconstruir los tejidos perdidos por enfermedades o accidentes sin perder la funcionalidad de los tejidos colindantes. También puede ser usado para cirugías estéticas, eliminar vestigios del acné o modificar la forma de la nariz por ejemplo.

La particularidad de estos implantes es que al ser inyectados son como un gel, así pueden rellenar todo el espacio vacío y mediante masajes se puede cambiar de ubicación y dar la forma que se desea. Luego de acomodarlo correctamente se solidifica al exponerlo a la luz, se decidió usar luz visible pues es menos dañina que la ultravioleta.

Estos implantes son una combinación de polímeros naturales (ácido hialurónico) y polímeros artificiales (glicol de polietileno) este tipo de implantes puede ser usado en muchas mas aplicaciones dentro de la cirugía reconstructiva.

Fuente: Nature

Uno de los temas que mas me apasiona es el de la tecnología aplicada a la medicina. La Biónica, Biomédica y robótica son áreas en las que se pueden diseñar aparatos y materiales increíbles.

Ahora quiero hablarles específicamente de un material que por su comportamiento seria el sustituto perfecto de las fibras musculares. ¿Que caracteriza a una fibra muscular? su capacidad de contraerse y luego volver a sus estado normal mediante impulsos electricos.

Se trata de un polímero conductores o “electro-activos” que responde a cargas eléctricas.

Los polimeros mas conocidos y mas prometedores son el  poliparafenilo, politiofeno, polipirrol y la polianilina.

Las aplicaciones van desde reparar músculos dañados hasta crear extremidades completamente artificiales. Ahora el VER para CREER.

Primero lo mas basico, se logra movimiento de las fibras. Luego algo mas complejo que seria levantar un pequeño objeto.

Ahora viene lo emocionante. Con la participación de mas fibras, pero esta vez de una forma coordinada podemos obtener movimientos muy similares a los reales. en este caso de animales simples como cien pies y gusanos.

Y otro mas. Simulando el movimiento de una medusa

Aun falta poder obtener un mayor control y coordinación de estas fibras para ser usadas en modelos mas complejos como músculos humanos.

Querías Yapa?