Investigadores del MIT y del laboratorio de investigación de la Base Edwards de las Fuerzas Aéreas en California, han desarrollado unos nuevos materiales que repelen la grasa y son capaces de autolimpiarse sin ayuda de agua y jabón.
Los investigadores han descrito exactamente cómo funcionan los materiales en el número actual de la revista Science, lo que podría ayudar a otros a desarrollar materiales similares.
La elaboración de materiales que repelen la grasa ha sido uno de los principales retos de la ciencia de los materiales. Los investigadores han logrado fabricar materiales super hidrófugos que hace que el agua forme gotas casi esféricas que resbalan fácilmente por las superficies o incluso son expulsadas fuera de ellas. Pero el aceite presenta una tensión de superficie muy inferior a la del agua, por lo que tiene mayor tendencia a extenderse sobre las superficies y ferrarse a ellas. Esto dificulta la creación de materiales que repelen el aceite, también llamados materiales superoleofóbicos.
«Hasta ahora, los materiales superoleofóbicos han sido una quimera», señala Jeffery Youngblood, profesor de ingeniería de los materiales de la Universidad de Purdue. «Por lo que yo sé, nadie ha visto antes esta clase de oleofobicidad». Anteriormente, se logró que el aceite formase gotas en una superficie, pero estas se quedaban pegadas en lugar de resbalar hacia fuera, señala Youngblood.
Finalmente, los investigadores han superado los obstáculos combinando dos avances: en primer lugar, los investigadores de las Fuerzas Aéreas desarrollaron un material similar a un super Teflón, con una molécula cuya estructura contiene mucho más flúor. Los grupos flúor en el Teflón lo convierten en repelente, señala Gareth McKinley, profesor de ingeniería mecánica del MIT que ha participado en la investigación.
No obstante, la química del material no es suficiente para hacerlo superoleofóbico. Los investigadores del MIT modificaron también la estructura microscópica del material, de modo que atrapa el aire próximo a la superficie y hace que el aceite del material esté parcialmente suspendido en el aire, evitando que las gotas de aceite se peguen a la superficie, señala Youngblood. El material resultante es tan oleofóbico que el aceite, que normalmente se pega a las superficies, en realidad rebota hacia el exterior.
Tras haber creado los materiales, los investigadores estudiaron los detalles que hacen que funcionen y desarrollaron un esquema de los métodos para fabricar estructuras superoleofóbicas, describiendo qué tipo de propiedades químicas, combinadas con qué clase de formas microscópicas, son necesarias para crearlos. Describieron también de qué modo interactúa el líquido con la superficie de un material y cómo varía esto en función de la estructura de la superficie y la presencia de aire.
Siguiendo estas reglas, los investigadores podrían llegar a desarrollar materiales más oleofóbicos, de fabricación más barata e, incluso, transparentes, lo que podría conducir a toda una serie de aplicaciones, incluidas as pantallas autolimpiables en las que los fabricantes de teléfonos móviles han estado trabajando durante años.
Fuente: Technology Review
