En un mercado global, donde el éxito de los productos va de la mano con su competitividad, la formulación de nuevos materiales se ha convertido en un requisito indispensable para obtener ciertas ventajas, y muchos de esos desarrollos tienen que ver con el mundo de las llamadas partículas recubiertas
Con un principio similar a los cacahuates confitados pero en tamaño microscópico, estas partículas combinan dos elementos de características tan diferentes como el azúcar y la sal, pero que al amalgamarse abren la posibilidad de crear nuevos materiales con características antes inimaginables, como alta resistencia y flexibilidad con un peso ligero.
Sin embargo, las actuales técnicas empleadas para realizar ese tipo de recubrimientos por lo general conllevan un grave impacto ambiental, pues requieren de distintos solventes y altas temperaturas para lograr unir los componentes, y después de obtener sus resultados es necesario deshacerse de los residuos. Otro de los inconvenientes de estos métodos, conocidos como de fase húmeda, es que cerca del 45 por ciento de los materiales empleados se desperdician, y es preciso aplicar diversas técnicas para secar las partículas tratadas, con lo que el costo de producción se incrementa considerablemente.
Esa serie de inconvenientes llevó a un grupo de expertos del Centro de Investigación e Innovación Tecnológica, del Instituto Politécnico Nacional (Ciitec-IPN), a desarrollar un sistema de recubrimiento de partículas en seco, que además ofrece mejor calidad en la producción al amalgamar los elementos de manera más sólida. Asimismo, garantiza la utilización de al menos el 98 por ciento de los materiales empleados, lo que se traduce en un ahorro significativo.
El doctor Ricardo Cuenca Álvarez, principal responsable del proyecto, comentó que debido a los altos costos que implica el proceso de recubierto en fase húmeda, sólo algunas empresas, en su mayoría farmacéuticas y cosméticas, eran capaces de utilizar esta tecnología. Sin embargo, la necesidad de crear nuevos materiales para aplicaciones mecánicas, eléctricas o de seguridad, por citar algunos ejemplos, llevaron a que industrias de diferentes ramos vieran en las partículas recubiertas una oportunidad para fabricar esos materiales de manera más efectiva.
Es allí donde el desarrollo del Ciitec-IPN cobra mayor importancia, ya que por medio de su innovadora tecnología es posible recubrir partículas con elementos totalmente distintos. Un ejemplo de ello es el revestimiento de las moléculas de metal con algún tipo de cerámico y viceversa, con lo que es posible producir materiales resistentes al desgaste y abrasión, como la cerámica, pero con propiedades de resistencia mayores a ese componente. Además, el objetivo se alcanza a un precio competitivo, con el que más empresas pueden elaborar productos que requieran esas características.
Esta situación hizo que dos empresas nacionales, dedicadas a la producción de autopartes y pisos, se vieran interesadas en el desarrollo tecnológico, por lo que se espera que la institución politécnica pueda transferir la tecnología o brindar el servicio para la fabricación de balatas y recubrimientos cerámicos.
De acuerdo con Cuenca Álvarez, en un inicio el proyecto estaba planteado para elaborar partículas recubiertas de pintura que pudieran utilizarse en las superficies inferiores de los barcos, las cuales debido a la intensa fricción que tienen con el agua gradualmente se ven deterioradas. Sin embargo, “durante el desarrollo se comprobó que también podrían emplearse en otros artículos, como en algunas piezas metálicas de uso automotor que se someten a elevadas temperaturas y al constante roce con otros componentes. De hecho, también se está estudiando la posibilidad de producir partículas recubiertas de ciertos materiales capaces de resistir altos impactos, y puedan aplicarse en ciertas telas”.
Dentro de las aportaciones del Ciitec-IPN, figura el desarrollo de un instrumento que efectúa el recubrimiento de polvos en fase seca. Se trata de un reactor, similar a un molino, con una cámara de contención en la que se introducen los materiales molidos que se pretende unir (cerámicos o metales hechos polvo) al aplicarle fuerza centrífuga y laminado de materiales (por medio de presión al vacío), y sin la necesidad de aplicar solventes o someter los materiales a altas temperaturas (como lo hacía el método en fase húmeda), es posible recubrir hasta 200 gramos de partículas menores a 100 micras (una décima parte de un milímetro).
El investigador politécnico apuntó que en el proyecto colaboran especialistas del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados de Querétaro, y de las escuelas superiores de Ingeniería Química e Industrias Extractivas y de Ingeniería Mecánica y Electrónica del IPN, y que cuenta con el apoyo financiero del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
Fuente: ID
