Caucho y plástico, una combinación útil
La innovadora idea se debe a un grupo de expertos en ciencia de materiales de la Universidad Estatal de Pensilvania.
Los plásticos como el polipropileno, el nylon, el policarbonato, las resinas epoxídicas y otros compuestos, son quebradizos y se fracturan con facilidad. Por regla general, los fabricantes toman compuestos de caucho y simplemente los mezclan con el plástico, pero hay muchos problemas con este método, que incluyen la dificultad de controlar el proceso de mezcla de los dos componentes, y la adherencia entre el plástico y el caucho.
El Dr. T.C. Chung, profesor de ciencia de los materiales e ingeniería, y el Dr. Usama F. Kandil, investigador posdoctoral en el mismo campo técnico, buscaron otra manera de empotrar las partículas de caucho en una matriz de plástico.
Los investigadores usaron la poliolefina, un elastómero basado en el etileno, un tipo de caucho estable y barato que resiste la exposición a la radiación ultravioleta. Este caucho se usa a menudo en el flanco de muchos neumáticos de vehículos. Chung y Kandil produjeron la estructura de una partícula dotada de núcleo y cubierta, con una madeja de caucho de poliolefina polimerizado formando una pelota con grupos funcionales que cuelgan de ésta, como cerdas.
Estos grupos funcionales pueden combinarse con el plástico, y mejorar así la adherencia de éste con el caucho.
Las partículas de caucho empotradas en otros materiales absorben parte de la energía de los impactos. En lugar de rajarse y quebrarse por el golpe, las partes de caucho se deforman y absorben la energía sin romperse. Chung y Kandil creen que si pueden introducir las partículas de caucho en otros materiales, como las cerámicas, el caucho debería de funcionar de la misma manera, dotando de elasticidad a las cerámicas.
Tanto los plásticos como los cauchos son polímeros, pero tienen una diferencia significativa: los plásticos poseen temperaturas de cristalización relativamente altas, mientras que los cauchos, sobre todo la poliolefina, tienen temperaturas de cristalización muy bajas. Dicha temperatura marca la frontera térmica en la que cada material deja de ser flexible y se vuelve quebradizo como el cristal.
Los grupos funcionales, que rodean las pelotas de caucho, pueden ser diseñados para unirse con cualquier plástico o cerámica, resolviendo de este modo los problemas de adherencia encontrados al usar sólo partículas de caucho no diseñadas para el caso específico. Estas nuevas partículas con núcleo y cubierta varían entre los 30 nanómetros y los 10 micrómetros.
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