Hidrogeles flexibles a base de queratina como sensores de esfuerzo

G. J. COPELLO

Mar del Plata

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros (SAP 2023) y I Congreso Argentino de Materiales Compuestos (COMAT 2023); 2023

Comite organizador

Labúsqueda por sustitutos de derivados del petróleo ha comenzado hacerelativamente corto tiempo si se la compara con la extensa carrera dedesarrollo que apoya a los productos provenientes de fuente fósil.Si bien la humanidad ha utilizado biopolímeros como fuente demateriales desde hace siglos, durante el último siglo este uso haquedado opacado por las inigualables propiedades de los polímerossintéticos. Frente a la contaminación inherente al uso masivo delos últimos, es que resurge el interés por los polímeros naturalesy la búsqueda de alcanzar desempeños funcionales comparables consus contrapartes sintéticas. Nuestro grupo de trabajo busca eldesarrollo de materiales para el reemplazo parcial o total demateriales derivados del petróleo a partir de nuevos materialesderivados de fuentes renovables. Como principal objetivo estudiamosel uso de residuos de la industria pesquera, ganadera y agrícolapara la obtención de materiales a base de polímeros naturales comoquitosano, quitina, queratina, pectina y okara, entre otros.Dadala relevancia de la industria ganadera local, los residuosqueratínicos, como pelo, cuernos, pezuñas, etc, representan unainteresante fuente de material biopolimérico. Las técnicas clásicasde extracción de queratina alcanzan grados de pureza elevados perorendimientos muy bajos que no superan el 20% y requieren del uso degrandes volúmenes de agua, reactivos tóxicos y tienen costos quesolo son viables si el producto final se orienta a aplicaciones dealto valor agregado. Nuestro grupo de trabajo desarrolló unametodología que usa reactivos amigables con el medio ambiente ylogra rendimientos del 80% para la producción de hidrogelesinteligentes a base de queratina con respuesta al pH y a ionesespecíficos (Figura 1) [1-3].A su vez, distintos tratamientos de oxidación y reducción sobreestos hidrogeles les confieren propiedades interesantes, como porejemplo flexibilidad y exaltación de la respuesta piezoeléctrica enel segundo caso. Este comportamiento ha sido estudiado en cuanto a suorigen químico y estructural. Las propiedades mecánicas y elcomportamiento eléctrico frente a esfuerzos de tensión han sidooptimizadas y las mismas permiten proyectar el uso de estosmateriales como sensores de esfuerzo.Lossensores de esfuerzo para tecnologías vestibles requieren demateriales capaces de resistir múltiples ciclos de deformacionestípicas de la región corporal a monitorear, compatibilidad con lapiel y durabilidad. Al mismo tiempo, bajo voltajes inocuos, debenpresentar cambios medibles de resistencia frente a la deformación eidealmente ser proporcionales a esta. Los materiales a base dequeratina obtenidos por tratamientos reductores, han demostradoreunir estas características convirtiéndolos en posibles sustitutosde los polímeros actualmente comercializados. p { line-height: 115%; text-indent: -0cm; margin-bottom: 0.25cm; background: transparent }a:link { color: #000080; so-language: zxx; text-decoration: underline }