La División ECOMATERIALES se creó en 2009 como resultado de la unión de investigadores con intereses similares y que trabajaban en temas afines desde 1991. Las líneas de investigación y experiencia del grupo incluyen el desarrollo de compuestos con fibras naturales y polímeros biodegradables, así como el diseño, preparación y caracterización de nuevos materiales desarrollados a partir de biopolímeros, polímeros biobasados y/o nanocompuestos con propiedades y aplicaciones tanto estructurales como funcionales.
La División tiene una larga trayectoria de colaboraciones exitosas con otros laboratorios nacionales e internacionales en EE.UU., Europa y América Latina, una característica que mantiene en la actualidad. Algunos de nuestros investigadores son mundialmente reconocidos como referentes en materiales poliméricos obtenidos a partir de recursos naturales.
El objetivo de la División ECOMATERIALES es contribuir en la reducción del impacto ambiental que genera el uso de materiales poliméricos, promoviendo la sustentabilidad, es decir, un desarrollo económico y social comprometido con el cuidado del medio ambiente.
Las estrategias para lograr este objetivo son el diseño, desarrollo y uso de polímeros naturales a partir de biomasa, recursos y desechos agrícolas o recursos forestales en la generación de nuevos materiales. Es evidente que los plásticos aportan muchos beneficios sociales, tecnológicos y médicos. Sin embargo, la preocupación por el uso y la eliminación de los mismos incluye la acumulación de desechos en los vertederos y en los hábitats naturales, los problemas que esto ocasiona para la vida silvestre, la filtración de productos químicos y la posibilidad de que los plásticos transfieran productos químicos a los seres vivos. Existen soluciones, que incluyen la reducción de materiales, el diseño para el reciclado al final de su vida útil, la utilización de materias primas naturales y de recursos renovables, así como y estrategias para reducir la basura. Estas acciones requieren la labor conjunta de la población, la industria, los científicos y los gobiernos.
Las líneas de investigación de los integrantes de la División incluyen: el diseño, la síntesis y modificación de precursores y polímeros, obtención y caracterización de películas y membranas biodegradables, películas activas e inteligentes, compuestos y nanocompuestos total o parcialmente bioderivados, materiales con propiedades funcionales, espumas, elastómeros, aerogeles, recubrimientos, materiales multicapa y la síntesis de nanopartículas orgánicas e inorgánicas, entre otras.
El diseño de materiales tiene en cuenta las posibles fuentes de materias primas, las propiedades específicas requeridas y la evaluación de su comportamiento tanto en condiciones de servicio, como al final de su vida útil, priorizando en todos los casos que las materias primas no compitan con la industria de alimentos. Para los materiales compuestos y nanocompuestos, se diseña, desarrolla y caracteriza la compatibilización entre el polímero base y el refuerzo para poder lograr un mejor desempeño en servicio del material.
Líneas de trabajo
Se sintetizan y procesan una amplia gama de materiales biobasados y biodegradables, entre los cuales se encuentran los siguientes:
- PELÍCULAS Y REVESTIMIENTOS
- PELÍCULAS INTELIGENTES Y ACTIVAS
- BIOHIDROGELES Y AEROGELES
- NANOPARTICULAS Y NANOFIBRAS ORGÁNICAS E INORGÁNICAS
- COMPUESTOS Y NANOCOMPUESTOS
- BIO-ESPUMAS
- MATERIALES MICRO Y MACROPOROSOS
- ENCAPSULADOS
- PRECURSORES POLIMÉRICOS Y POLÍMEROS DERIVADOS DE OLEOQUÍMICOS
- PLASTIFICANTES
- MATERIALES MAGNÉTICOS BASADOS EN POLÍMEROS BIODERIVADOS
- POLÍMEROS CON PROPIEDADES FUNCIONALES
- MATERIALES EN CAPAS.
Algunas de las materias primas biobasadas con los que trabajamos incluyen almidón, quitina, quitosano, alginato, fucoidano, caseinato, polihidroxialcanoatos, ácido poliláctico, polibutilensuccinato, polietilenglicol, bio-poliuretanos tradicionales y dispersos en agua, fenólicos, furfurílicos, ácidos grasos, aceites vegetales, cartón de celulosa, papel, arcilla, nanocelulosa, silsesquioxanos, nanoquitina, óxidos de hierro, entre otros.
Los materiales mencionados anteriormente pueden tener aplicaciones en las siguientes áreas:
- ADSORCIÓN DE CONTAMINANTES
- AISLACIÓN TÉRMICA Y ACÚSTICA
- ENVASADO Y EMBALAJE DE ALIMENTOS Y OTROS
- INDUSTRIA COSMÉTICA
- RECUBRIMIENTOS Y PINTURAS
- GENERACIÓN DE BIOENERGÍA
- DISPOSITIVOS ACTUADORES CON MEMORIA DE FORMA
- SISTEMA DE TRANSPORTE DE MICRONUTRIENTES
- MATERIALES ESTRUCTURALES Y SEMI-ESTRUCTURALES
- PELÍCULAS CON PROPIEDADES ÓPTICAS
- SENSORES/ACTUADORES CON MEMORIA DE FORMA
- FORTIFICACIÓN DE ALIMENTOS
Entre las propiedades específicas evaluadas se pueden mencionar:
- Envejecimiento químico y físico
- Biodegradación en suelo, en compostaje y enzimática.
- Degradación por efectos ambientales o atmosféricos, como temperatura, agua, humedad y/o luz.
- Propiedades químicas, mecánicas, térmicas, ópticas, morfológicas, magnéticas, superficiales, reológicas, físicas, hidrofilicidad/hidrofobicidad, permeabilidad a gases y vapores.