4.4 BIOMATERIALES

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4.4 INDUSTRIA DE LOS NUEVOS MATERIALES 4.4.1 BIOMATERIALESQUE ES UN BIOMATERIAL?

Gustavo A. Abraham, Mara Fernanda Gonzales y Teresita R. Cuadrado. 2001. Hacia nuevos biomateriales Aportes desde el campo de la qumica macromolecular. Anales de las Real Sociedad Espaola de Qumica. 101 (2) pp. 22-32Si bien se propusieron numerosas definiciones, existe consenso en definir a un biomaterial como: cualquier sustancia o combinacin de sustancias, de origen natural o sinttico, diseadas para actuar interfacialmente con sistemas biolgicos con el fin de evaluar, tratar, aumentar o sustituir algn tejido, rgano o funcin del organismo humano.Atendiendo a su origen, los biomateriales pueden ser:-naturales: son materiales complejos, heterogneos y difcilmente caracterizables y procesables. Algunos ejemplos son el colgeno purificado, fibras proteicas (seda, lana), etc.-sintticos: Los biomateriales sintticos pueden ser metales, cermicas o polmeros y comnmente se denominan materiales biomdicos, para diferenciarlos de los biomateriales de origen natural.En esta definicin estn comprendidos materiales muy diferentes tales como los metales, los cermicos o los polmeros, tanto naturales como sintticos. Habitualmente se utilizan en forma de materiales compuestos en los que la asociacin de dos o ms sustancias con caractersticas propias formando un nuevo material cuyas propiedades son superiores a la de cada uno de sus componentes, para los fines de la aplicacin que se le quiere dar.

Sobre la base de la duracin y la forma del contacto que se establece con el organismo, los biomateriales suelen clasificarse como de uso temporal o permanente y de localizacin intra o extracorprea. Desde el punto de vista de su funcin se pueden distinguir entre ellos los dispositivos destinados al soporte, al diagnstico o al tratamiento. Algunos biomateriales contienen drogas y son considerados medicamentos, otros pueden incluir clulas vivas y construir los llamados biomateriales hbridos. Tambin hay biomateriales que incluyen compuestos capaces de responder a seales provenientes del medio biolgico que reciben el nombre de materiales inteligentes.

Los biomateriales tienen un campo de aplicacin muy amplio que se extiende desde dispositivos de uso masivo y cotidiano en centros de salud como es el caso de jeringas, vendajes, catteres, bolsas para suero y sangre, y recipientes para residuos -hasta sofisticadas piezas que se emplean para promover la regeneracin de tejidos o para reemplazar rganos (tablas l y tabla II).

Tabla IElemento, componente o productoMateriales

CATTERES Y TABULADORASPVC, PE, PU, silicona, polister, fluoropolmeros (tefln)

BOLSAS SANGUNEASPVC

FILM PARA EMBALAJESPE, PVC, nylon, poliestireno (PS)

CONTENEDORES QUIRRGICOSPE, PS, polister, acrlico

RECIPIENTES Y BOTELLASPE, PVC, PS, polister, PP

PARTES DE ANALIZADORES DE LABORATORIO, ASPIRADORES, INSTRUMENTOS PTICOS, ETCPE, PVC, nylon, etc.

COMPONENTES DE EQUIPOS MDICOS ELECTRNICOSNylon, PP, poliacetales, etc.

COMPONENTE DE MQUINAS PARA CORAZN Y PULMN.Polivinilpirrolidona

COMPUESTOS MDICOS EN POLVOResinas urea-formadehdo

PARTES DE DISPOSITIVOS PTICOS Y ACSTICOS.Acrlico, policarbonato, epoxi, etc.

PARTES Y RUEDAS DE SISTEMAS DE TRANSPORTEPolister, PP, etc.

EQUIPAMIENTO PARA TRANSPORTE DE ALIMENTOSPS, PE, PVC, etc.

JERINGAS DESCARTABLES, AGUJAS, TUBOS DE DRENAJE, BOLSAS DE AIRE, CUBRE ZAPATOS, TERMMETROS DE USO NICO, BANDAS DE IDENTIFICACIN, TARJETAS, PAOS TRMICOS Y HMEDOS, RECIPIENTES PARA RESIDUOS, ETC.PE, PVC, PU, PS, etc.

COBERTURAS DE SISTEMAS ELCTRICOS, AISLADORES, ETCPolister, PVC, PC,

acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS)

EQUIPAMIENTO Y MOBILIARIOPolister, PE, PP, PVC, PS, acrlicos, etc.

Los dispositivos construidos con biomateriales estn cobrando creciente importancia y su nmero aumenta continuamente. La prevencin, el diagnstico y el tratamiento de muchos trastornos de la salud se han hecho posibles merced a la existencia de nuevos materiales y de formulaciones, y dispositivos que participan en ellos. En la actualidad, en muchos casos, los biomateriales se han convertido en los factores determinantes de la factibilidad y del xito de una determinada prctica mdica.Tabla IILOCALIZACINDISPOSITIVOETIOLOGAMATERIALES

OJOLente intraocular

Lentes de contacto

Vendaje cornealCataratas

Problemas de la visinAcrlico (polimetilmetacrilato)Silicona (Sil), hidrogeles, Silicona-acrilatos. Colgeno

PISO ORBITALPiso orbitalFractura del orbital que conduce a visin doblePolitetrafluoroetilena (PTFE), silicona, polietileno (PE), Ti(malla)

Banda escleralDesprendimiento de retinaSilicona

Ojo artificialRemocin por traumatismo o enfermedadAcrlico

ODOMarco odo externoPrdida congnita o traumtica del odo externoSilicona, PE, policloruro de vinilo (PVC)

Tubo de ventilacinInfeccin del odo medio, oclusin del tubo de EustaquioPE, FC, silicona, acero inoxidable (A.Inox.)

Prtesis de estriboEstribotomaA. Inox., PTFE

TimpanoplastaReconstruccin del odo medioA .Inox., PTFE

NARIZRinoplastaNariz congnita en silla Silicona

BARBILLAPrtesis de barbillaBarbilla recesivaSilicona

BOCAPrtesis mandibularTraumatismo, anquilosisProplastTM

Implantes dentalesTraumatismo, enfermedadAcrlico, epoxi, PE ultra alta densidad, titanio, almina

CARAPrtesis facialTraumatismoAcrlico, PVC, poliuretanos

CUELLOStents traquealesReconstruccin traquealSilicona

Caja de vozPrdida de la voz por laringotomaSilicona, acetales, A. Inox.

SISTEMA DIGESTIVOSegmentos gastrointestinalesTraumatismo o enfermedadSilicona, PVC, nylon, poliacrilatos

Segmentos de esfagoTraumatismo o enfermedadPE, polipropileno (PP), PVC

SISTEMA URINARIOStent de uretraBloqueo de uretra por enfermedadSilicona, PE

Esfnter urinarioIncontinencia urinariaSilicona

Membranas de hemodilisisFallas de rinNylon, silicona, celulosa, PU, poliacrilonitrilo, cuprophane

Tabla II Continuacin

LOCALIZACINDISPOSITIVOETIOLOGAMATERIALES

ORGANOS SEXUALESPrtesis mamariasMastectoma subcutnea, subdesarrollo o asmetra de mamasSilicona

Stent vaginalRecontruccin por enfermedad o ausencia congnitaSilicona, PE

ImplanteTrompas de FalopioSilicona

Implante de peneImpotencia erctilSilicona, PE

Implante testicularOrquidectomaSilicona

ESQUELETOPlaca cranealTraumatismoAcrlico, Ti (malla)

Articulaciones de rodilla, dedos y otrasArtritis, traumatismoCompuestos PE-fibra de carbono, PU, silicona

Placas de fijacin de fracturasAceros, aleaciones Ti-Al-V, acrlicos, PE ultra densidad, dacrn

Reparacin de huesosHidroxiapatita, acrlico

Tendones artificialesTendonitis, traumatismoSilicona, polister

Msculo artifical pasivoAtrofa muscular, traumatismoSilicona, polster

CORAZN Y SISTEMA VASCULAR

Marcapasos cardacoArritma, bloqueo cardacoEpoxi, Sil, PTFE, A.Inox, Ti

Prtesis valvularesEnfermedades valvularesCarbn piroltico, Ti, PFTE, silicona, tejido reprocesado

Bombas intra-articasPacientes con necesidad de asistencia cardacaPoliuretanos segmentados, copolmeros uretano-silicona

Oxigenadores sanguneosCiruga a corazn abiertoPolicarbonato (PC), cauchos de silicona, poliacetales

Vasos sanguneos y "stents"Traumatismo, enfermedadPVC, polister (dacrn, mylar) Aleac.superelsticas Ni-Ti

Almacenado de sangre y sistemas de liberacinTraumatismo, ciruga, enfermedadesVinilos, poliacetales

Prtesis arterialesArteriosclerosis, aneurismasTejido de polister o PTFE

Suturas biodegradablesTraumatismo o enfermedadPoliuretanos (PU), polilactidas

Los biomateriales de hoy y de maanaLa mayora de los materiales utilizados actualmente en dispositivos mdicos constituyen materias primas (commoditties) estndar que se usan no slo en medicina sino en otras y muy variadas reas de la produccin industrial. De entre ellas es posible sealar unas veinte formulaciones bsicas que se aplican en biomateriales, catorce de ellas son polimricas, cuatro metlicas y dos cermicas.Los polmeros son materiales constituidos por grandes molculas (macromolculas) formadas por la unin entre s de molculas pequeas llamadas monmeros. Es habitual designar a un polmero en particular anteponiendo "poli" al nombre del monmero que lo forma, de all por ejemplo "polietileno", asociacin de molculas de etileno o "policloruro de vinilo", asociacin de molculas de cloruro de vinilo. La unin de los monmeros puede dar lugar a cadenas lineales, a cadenas ramificadas o a redes. Las distintas formas de asociacin de los monmeros participa en la determinacin de las propiedades del polmero y, por lo tanto, en su utilidad para diversas aplicaciones. Los principales polmeros empleados en aplicaciones mdicas y farmacolgicas son: (el nmero que sigue a cada uno de ellos representa la participacin porcentual de este en el total de los polmeros que se usan como biomateriales) el polietileno de baja densidad LDPE (acrnimo de Low Density Poly Ethylene) 22%, el policloruro de vinilo (PVC) 20%, el poliestireno (PS) 20%, el polietileno de alta densidad HDPE, (acrnimo de High Density Poly Ethylene) en la que los monmeros de etileno estn asociados en forma de cadenas lineales 12%; el polipropileno (PP) 10%, los polisteres termorrgidos 4%, los poliuretanos (PU) 2%, los acrlicos 2%, el nylon (poliacetato) 2%, epoxis 1% y otros (poliacetales, celulsicos, polisteres termoplsticos, policarbonatos, polisulfonas, siliconas, resinas urea-formaldehdo) en un 5%.

Entre los materiales metlicos se destacan los aceros inoxidables tipo 316L, las aleaciones de cobalto y cromo, las aleaciones titanio, aluminio y vanadio y las aleaciones cobalto, nquel, cromo y molibdeno.

Los cermicos son materiales inorgnicos formados por elementos metlicos y no metlicos unidos principalmente por enlaces inicos (electrostticos) y uniones covalentes (electrones compartidos). Los cermicos suelen tener gran estabilidad qumica frente al oxgeno, el agua, los medios cidos, alcalinos y salinos, y los solventes orgnicos. Son muy resistentes al desgaste y generalmente se comportan como buenos aislantes trmicos y elctricos. Todas estas propiedades son ventajosas para su aplicacin como biomateriales. Los materiales cermicos han adquirido recientemente una gran importancia como candidatos para la fabricacin de implantes. Los principales dentro de esta categora son la almina (monocristal de xido de aluminio), el carbn piroltico, la hidroxiapatita (fosfato de calcio hidratado) y los vitrocermicos basados en Si02 - CaO -Na2O - P205 y algunos en MgO y K20, (Si=silicio, Ca=calcio, Na =sodio, P=fsforo, Mg magnesio y K= potasio).

A pesar de que han demostrado ser clnicamente aceptables, ninguno de los materiales mencionados hasta ahora fue originalmente diseado para ser aplicado en medicina. Metafricamente pueden ser considerados como "dinosaurios" condenados a su extincin y progresivo reemplazo por nuevos y ms eficaces materiales que surgirn de los actuales procedimientos de desarrollo racional en los que se pueda definir y controlar la naturaleza de la respuesta biolgica que generarn. Como establece la definicin mencionada al comienzo, se intenta de este modo adecuar la interaccin del material con el medio biolgico con el que estar en contacto.Tradicionalmente, se consideraba que un material era adecuado para su uso cuando no produca dao ni reaccin adversa del organismo. En esos casos el material era definido como inerte. Sin embargo, con el correr de los aos se ha demostrado que todo cuerpo extrao causa alguna reaccin biolgica. En el caso de los materiales mencionados hasta ahora, la respuesta biolgica es habitualmente inespecfica y lenta. Durante ella se activan en forma simultnea una variedad amplia de procesos, lo que confiere consecuencias impredecibles a sus efectos a largo plazo.El desarrollo racional de un dispositivo o pieza implantable debe tener en cuenta los requerimientos de la aplicacin y adoptar criterios racionales para la seleccin o diseo y desarrollo de los materiales. Debe considerar tanto la capacidad del material para adquirir de manera reproducible la forma que debe tener la pieza final, as como su biocompatibilidad y bioestabilidad.La aplicacin de criterios racionales de diseo ha recibido un fuerte impulso con el desarrollo de tcnicas tales como la microscopia de fuerza atmica (AFM, acrnimo de Atomic Force Microscopy) y la microscopia de efecto tnel (STM, acrnimo de Scanning Tunnel Microscopy), dos procedimientos que permiten conocer la topografa y la organizacin de las molculas en la superficie de un material con una resolucin de nanmetros (esto es, de una milsima de millonsima de metro), lo que hace posible caracterizar la superficie de un material a escala atmica. Esta informacin, junto al conocimiento de cules son los procesos biolgicos que se estimulan como consecuencia de la estructura qumica y la topografa de cada biomaterial, ha llevado al desarrollo de una nueva generacin de biomateriales cuyo diseo se basa en la observacin del ordenamiento estructural de su superficie. Tambin, en el reconocimiento en ella de sitios precisos donde tienen lugar las reacciones que definen la respuesta biolgica y en general, del estudio de cmo el ensamble de molculas en una superficie es capaz de desencadenar y controlar diferentes reacciones en la materia viva.reas especificas de estudioEl desarrollo de nuevos biomateriales obliga a la complementacin de conocimientos provenientes de dos reas muy diferentes: la ciencia de materiales y la biologa. La investigacin actual y futura se concentra principalmente en los siguientes temas:

Materiales cermicos: Entre los ms estudiados se encuentran los biovdrios y la hidroxiapatita, empleados para la reparacin de huesos debido a su capacidad de integracin eficiente con el tejido vivo. Otro tema de investigacin actual es el desarrollo de cementos quirrgicos que contienen rellenos cermicos provistos de actividad biolgica. Esto mejora la fijacin y estabilizacin del implante a largo plazo, ya que la incorporacin de rellenos promueve la diferenciacin celular e induce la formacin de depsitos de hidroxiapatita proveniente del medio biolgico en la zona de contacto entre el cemento y el hueso, lo que as posibilita el crecimiento de tejido nuevo.

Materiales metlicos: Se buscan nuevas tcnicas de procesamiento para maximizar las propiedades mecnicas de las aleaciones actuales y lograr que sus superficies tengan texturas adecuadas para inducir la respuesta biolgica deseada. Por ejemplo, est en estudio el desarrollo de microelectrodos para dispositivos neurolgicos que resistan la corrosin y en particular, el fenmeno de tensin-corrosin (stress corrosin cracking) inducida por el medio biolgico Tambin se est prestando atencin a las propiedades superelsticas de aleaciones de nquel y titanio, y al fenmeno de memoria de forma para "stents". Los "stents" son dispositivos tubulares expansibles que se usan en medicina para mantener abiertos a conductos tales como arterias, venas, uretra, trquea y evitar su colapso. El trmino superelsticos describe la capacidad de algunas aleaciones metlicas de sufrir grandes deformaciones y retornar a la forma original una vez que la fuerza que genera la deformacin desaparece. Por ejemplo, un acero inoxidable comn sufre deformaciones elsticas de un 0,5%, mientras que las aleaciones utilizadas en los stents, alcanzan deformaciones de hasta un 11%.Materiales polimricos: La gran variedad de frmulas y la versatilidad de diseo de estos materiales los han convertido en los componentes ms frecuentemente utilizados en la fabricacin de dispositivos biomdicos. Entre los campos de estudio actual con estos materiales cabe mencionar el desarrollo de polmeros bioabsorbibles (esto es, que son degradados en el medio biolgico y sus productos de degradacin son eliminados mediante la actividad celular), utilizados en estructuras, en sistemas de liberacin de drogas, como soporte de clulas vivas, en el reemplazo de tejidos, ya sean duros o blandos, y en piezas y dispositivos para la fijacin de fracturas.Un tema de gran inters actual es el desarrollo de materiales hbridos, formados por la combinacin de materiales sintticos y naturales. Estos tienen mltiples aplicaciones, entre las que se pueden mencionar los biosensores (esto es, dispositivos capaces de reconocer seales qumicas), los sistemas de liberacin controlada de drogas y los materiales con superficies modificadas que contienen molculas capaces de interaccionar en forma especfica con el medio biolgico. La modificacin de las superficies constituye una lnea de investigacin importante en medicina cardiovascular. En este caso, el objetivo es incrementar la compatibilidad con la sangre de los materiales en contacto con ella, disminuyendo el dao de los componentes sanguneos (por ejemplo hemlisis) producido por la formacin de depsitos en la superficie del dispositivo. Las superficies modificadas tambin tienen importancia en neurologa, en particular en la bsqueda de recubrimientos polimricos para microelectrodos que permitan una adhesin selectiva de estos al tejido nervioso asegurando un buen contacto que facilite la efectiva transmisin de seales elctricas.

Dispositivos para la liberacin de drogas: La necesidad generada por el desarrollo de drogas que no pueden ser administradas por las vas tradicionales, intramuscular, subcutnea o endovenosa y la frecuente conveniencia de suministrar un frmaco de manera localizada y controlada en el lugar donde debe ejercer su accin, han promovido un rea de investigacin y desarrollo de biomateriales dentro del campo de la farmacia. Por ejemplo, en la elaboracin de dispositivos que incorporan una droga en una matriz bioabsorbible, la liberacin y consiguiente disponibilidad de la droga est determinada por la velocidad con que se degrad el polrnero que la contiene.

Soporte e implante de clulas vivas: En el ya mencionado campo de los rganos artificiales, se destacan las investigaciones actuales orientadas a retener clulas hepticas o pancreticas dentro de soportes formados por polmeros. Esto permite, por un lado la funcin normal de las clulas y por el otro, la proteccin de ellas contra el ataque del sistema inmune. El uso de materiales como soporte de clulas tambin tiene su aplicacin en cardiologia donde se busca obtener prtesis vasculares en cuya superficie interna se puedan fijar las clulas endoteliales, lo que no se ha logrado an con las actuales prtesis comerciales de dacrnTM o tefnTM. Recurdese que en condiciones fisiolgicas, las clulas endoteliales son las que tapizan la superficie interna de los vasos sanguneos y del corazn, y constituyen por lo tanto el material biolgico que est en contacto directo con la sangre.

Tejido seo: El campo de la ortopedia es uno de los ms estudiados. Entre los temas en investigacin se destaca el desarrollo de materiales para la fijacin de fracturas. Estos incluyen dispositivos metlicos y materiales bioabsorbibles. La utilizacin de estos ltimos evita el trauma de una segunda operacin para extraer el dispositivo metlico, una vez que se haya soldado la fractura. Tambin se encuentran en estudio y desarrollo materiales para implantes y regeneracin del tejido. En estos casos, se emplean materiales compuestos en los que uno de sus componentes es bioabsorbible. Esto permite que el crecimiento del nuevo tejido seo tenga lugar en forma sincronizada con la desaparicin por degradacin del biomaterial y contribuye a lograr la integracin efectiva del implante con el tejido seo.

Ingeniera de tejidos: Esta puede ser considerada una ciencia en s misma. Se encarga del desarrollo de sustitutos biolgicos para restaurar, mantener e inducir el crecimiento de tejidos. Adems del caso del tejido duro (seo) mencionado, se estudian materiales para el tratamiento de alteraciones del msculo esqueltico, del sistema cardiovascular y de trastornos neurodegenerativos.

Trastornos causados por la adhesin de tejidos: Una complicacin comn en las intervenciones quirrgicas es la aparicin de adherencias entre diferentes tejidos u rganos vecinos. Ello puede ocasionar trastornos ms graves que el que caus la operacin. Es comn luego de una intervencin quirrgica sencilla, como por ejemplo la extirpacin de un quiste de ovario, que el tejido manipulado se adhiera a los tejidos de rganos circundantes. Estas adherencias pueden, por ejemplo, impedir la libertad de movimiento del intestino delgado y dar lugar a obstrucciones intestinales. Para prevenir la aparicin de las adherencias postoperatorias, se estn desarrollando delgadas pelculas (films) de polmeros, en la mayora de los casos bioabsorbibles, las que al evitar el contacto entre diferentes tejidos durante la fase postoperatoria, impiden la generacin de adherencias.

Mejora de los ensayos de biocompatibilidad: Es necesario desarrollar mtodos ms rpidos y menos costosos que los actuales, que puedan aplicarse sobre sistemas celulares, esto es in vitro, para evaluar la biocompatibilidad de nuevos materiales. Estos desarrollos reduciran el gran nmero de ensayos en animales y en humanos "in vivo" que deben realizarse actualmente para obtener esta informacin. Adems, podran predecir con un alto grado de certidumbre el rendimiento biolgico del material sometido a estudio.

Otros temas de inters actual son: la bsqueda de materiales de referencia para la estandarizacin de los estudios de la interaccin del biomaterial con la sangre y los tejidos, y la definicin de los procesos de esterilizacin adecuados a las distintas formulaciones y diseos existentes.4.4.2 NUEVOS MATERIALES POLIMRICOSPLSTICO BIODEGRADABLEhttp://www.acercar.org.co/industria/biblioteca/memorias_2007/polimeros_biodegradables.pdf Mayo, 2009

Plsticos biodegradables son materiales polimricos los cuales son transformados en compuestos de bajo peso molecular donde al menos un paso en los procesos de degradacin es a travs del metabolismo en la presencia de organismos presentes naturalmente. Existe dependencia de la biodegradabilidad con el medio por: pH, humedad, temperatura, presencia o no de oxgeno, presencia de metales. Predecir los tiempos de biodegradacin es un proceso semejante, a predecir los tiempos de envejecimiento.

Fig. 1. Representa el proceso de degradacin.Los plsticos biodegradables pueden ser obtenidos a partir de: Recursos renovables de origen animal o vegetal (biopolmeros) y recursos no renovables.Tabla 1. FUENTES DE POLMEROS BIODEGRADABLES Fuentes RenovablesPLA (polister aliftico)

PHB (polihidroxibutirato)

Almidn

Celulosa

Gelatina

Quitosan

AlignatoCadena hidrolizable

Natural, Polister bacterial

Natural, Polisacrido

Natural, Polisacrido

Natural, Polipptido

Natural, Polisacrido

Natural, Polisacrido

PetrleoPBS (polisocianato de butileno)

Polisteres alifticos, PGA

PCL(policaprolactona)

PVOH (polivinilalcohol)

Poliacrilatos

Copolisteres alifticos-aromticosCadena hidrolizable

Cadena hidrolizable Cadena de carbono Cadena de carbono Cadena hidrolizable

Tabla 2. CLASIFICACIN DE LOS POLMEROS

ORIGEN Y PRODUCCIONEJEMPLOS

Obtenidos directamente a partir de biomasa.Celulosa, Almidn, Quitosan.

Sintetizados a partir de fuentes renovablesPoli-cido lctico(PLA), poli-cidos glicoles(PGA), poli-caprolactonas(PCL)

Producidos por microorganismos o genticamente modificados.Poli-hidroxialcanoatos(PHA), poli-3-hidroxibutarato (PHB).

Mezclas de polmeros biodegradablesPolivinilalcohol (PVOH) y policaprolactonas (PCL)

Tabla 3. PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS POLMEROS BIODEGRADABLESPRODUCTOAPLICACIONES

Films de PLA.Para envase de productos frescos: frutas y verduras, quesos y productos de panadera.

Bandejas termoformadas rgidas de PLA con tapa.Para productos de confitera, pastas y otros productos frescos (ensaladas).

Botellas de PLA.Envase de agua mineral y productos lcteos.

Empaques de PLACDs y componentes electrnicos.

Desechables de PLA.Bandejas de uso en medicina, platos, vasos y cubiertos.

Bandejas de polmero a base de almidn de maz.Utilizadas para chocolates y galletas.

Pelculas en base de almidn de maz.Envase de frutas y verduras.

Pelculas de celulosa modificada.Envases de dulces, chocolates y productos de panadera.

:

Figura 2. Mapa conceptual, correspondiente a la clasificacin de los Polmeros Biodegradables.POLMEROS BIODEGRADABLESwww.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/medicina/biopolimeros.htm (Mayo, 2009)Actualmente existen numerosos polmeros utilizados en el campo biomdico. Algunos de ellos son estables, y son utilizados para aplicaciones permanentes, como el poli(metilmetacrilato) (PMMA), o el polietileno (PE). En los ltimos aos se han ido introduciendo los polmeros biodegradables, para aplicaciones temporales. Kulkarni et al. Introdujeron en los aos 60, el concepto de material bioabsorbible. Estos materiales tienen la capacidad de ser compatibles con el tejido y de degradarse cierto tiempo despus de ser implantados dando lugar a productos que no son txicos y pueden ser eliminados por el organismo o metabolizados por ste. Generalmente, este grupo est representado por los polmeros biodegradables, aunque existen ciertos materiales cermicos los cuales tambin son reabsorbibles.Existen algunas caractersticas que deben presentar los materiales biodegradables para poder ser utilizados como implantes en el organismo humano, por ejemplo, los materiales y sus sub-productos no deben ser mutagnicos, carcinognicos, antignicos, txicos y, lgicamente deben ser antispticos, esterilizables, compatibles con el tejido receptor, de fcil procesado y capaz de conformarse en distintas formas entre otros requisitos. Hoy en da, una gran parte de la investigacin en el rea de los polmeros para aplicaciones biomdicas se encuentra dirigido sobre todo al desarrollo de polmeros sintticos.

En la Figura 3, se describen los polmeros biodegradables de uso ms generalizado.

Figura 3. Polmeros biodegradables utilizados en aplicaciones biomdicas

Tabla 4. POLMEROS BIODEGRADABLES MS UTILIZADOS EN LA ACTUALIDAD, EN MEDICINA.

Respecto a la naturaleza de estos polmeros, podemos decir que existen dos grandes familias, los polmeros de origen sinttico, como por ejemplo el policido lctico, y los de origen natural, como el colgeno o dextrano. Los primeros polmeros degradables desarrollados y los ms comnmente utilizados son los obtenidos a partir del cido poligliclico (PGA) y del cido polilctico (PLA), los cuales han encontrado una multitud de usos en la industria mdica, comenzando con las suturas biodegradables que fueron aprobadas en 1960. Desde entonces numerosos dispositivos basados en PGA y PLA han sido desarrollados, as como tambin otros materiales, como la polidioxanona, politrimetilen-carbonato en forma de copolmeros y homopolmeros y copolmeros de poli(e-caprolactona), los cuales han sido aceptados como materiales de uso biomdico. Adicionalmente a estos materiales, se encuentran los polianhdridos, los poliortosteres y otros que actualmente se encuentran bajo investigacin.

Figura 4. Se muestra una secuencia histrica de los polmeros de mayor relevancia en el campo de la medicina desde su aparicin.Polmeros biodegradables ms utilizados en la actualidad: 1) Polisteres cido polilctico (PLA). El cido polilctico, PLA, es un polmero termoplstico, amorfo o semicristalino, que ha sido ampliamente estudiado en aplicaciones como la liberacin controlada de frmacos, suturas biodegradables y diferentes implantes para la fijacin de fracturas y para la elaboracin de dispositivos vasculares.

2) PoliesteramidasTal y como indica su nombre, las poliesteramidas son polmeros que contienen enlaces tipo ster (COO-) y enlaces tipo amida (-CONH-) en la cadena principal. Los primeros estudios con poliesteramidas biodegradables datan de 1979 y se realizaron con polmeros obtenidos mediante el intercambio amida-ster que se produce al someter una poliamida y un polister a elevada temperatura (270C). Las poliesteramidas pueden englobarse en diferentes familias de la siguiente forma: Polidepsipptidos, poliesteramidas basadas en monmeros de nilones y polisteres comerciales, poliesteramidas derivadas de carbohidratos.3) PolifosfacenosLos polifosfacenos son unos polmeros que tienen en su esqueleto un grupo N=P, el cual puede ser hidrolizado a fosfato y amoniaco, que pueden ser eliminados fcilmente del organismo (el fosfato se metabiliza y el amoniaco es excretado). Por esta razn se estn ensayando mucho dispositivos a base de este polmero, ya que es un excelente candidato como material bioestructural erosionable.

4) steres de polifosfatoSe obtiene como reaccin de un fosfato sustituido con un grupo etilo o fenilo con un dialcohol (por ejemplo bisfenol A o polietilenglicol), las caractersticas dependen por tanto del sustituyente lateral y del polmero incorporado. Este tipo de polmeros est todava en desarrollo y no se tienen muchos datos sobre su toxicidad.

5) PolianhdridosEste tipo de polmeros se degrada en das si son de estructura lineal (alifticos) y en aos si es de estructura cclica, por lo que una combinacin de ambos tiene una duracin intermedia. Presenta una alta compactibilidad con el organismo, pero sus propiedades mecnicas son muy pobres como para ser aplicado en usos ortopdicos, y por ello se dirige ms al rea de dosificacin controlada de frmacos. Respecto a su forma de preparacin, lo ms comn es que se utilicen microcpsulas o microesferas inyectables. Se ha comprobado que son no mutagnicos y que no son txicos.

Actualmente se est evaluando la incorporacin por este mtodo de medicamentos como la insulina, enzimas, protenas y la liberacin de la bis-cloroetilnitrosourea (BCNU), un medicamento utilizado para el tratamiento del tumor cerebral en los que un tratamiento por va venosa resulta txico y altamente letal.

6) Mezclas de polmerosEn muchas ocasiones se emplean mezclas de polmeros. La mezcla puede ser compatible o incompatible, dependiendo de que, en el mbito molecular, la distribucin de ambos polmeros sea o no homognea, producindose en este ltimo caso, separacin de fases. La mezcla resultante tiene unas caractersticas fsicas diferentes de los polmeros originales, adems estas propiedades se pueden modificar alterando la composicin de la mezcla.

Las ventajas de estos sistemas son las siguientes: por una parte se pueden mejorar las propiedades fsicas y mecnicas del sistema, por otra parte, se pueden diseas dispositivos cuya velocidad de liberacin sea mayor o menor sin ms que alterar la composicin.7) Polmeros naturalesEl uso de polmeros naturales sigue siendo un importante rea de investigacin, a pesar del gran desarrollo producido durante los ltimos aos en el campo de los polmeros biocompatibles y biodegradables de origen sinttico. La ventaja de los polmeros de origen natural es que son ms biocompatibles, se obtienen fcilmente y no son demasiados caros, adems son fcilmente modificables qumicamente. Se suele hacer una clasificacin de estos polmeros basada en su estructura qumica:

Polmeros de tipo protenico: colgeno, gelatina, glicoprotena

Polmeros de tipo carbohidrato: almidn, dextrano, quitina y cido hialurnico.

La mayor parte de ellos pueden ser fabricados en forma de discos, films o microesferas, pero tambin se pueden unir covalentemente a frmacos.

DegradacinEn la tabla 5 se presentan los tiempos de degradacin de los polmeros biodegradables mencionados anteriormente. Debe tenerse en cuenta que la biodegradacin depende del tamao del implante, de su forma, densidad, lugar de implantacin y peso molecular del polmero empleado. Tabla 5. TIEMPOS DE DEGRADACIN DE LOS POLMEROS BIODEGRADABLESPolmeroTiempo de eliminacin (meses)

Policido D-Lctico12-16

Policido L-Lctico18-24

Copolmero de cido gliclico y lctico6-12

Policaprolactona18-24

Poliglicol2-4

Polihidroxibutirato18-24

Polisteres de fosfato12-24

Poliortosteres12-24

Polianhidridos de alcanos0.2-4

Polianchidridos aromticos6-12

Gelatina0.2-1

Celulosa oxidada0.2-1

Colgeno0.2-1

Pseudopoliaminocidos2-24

Poliiminocarbonatos4-12

Polifosfacenos6-18

Polipropilenfumarato12-24

BIOPLSTICOS, BIODEGRADABLES, COMPOSTABLES: QU SON Y EN QU VAN?

http://www.plastico.com/tp/secciones/TP/ES/MAIN/IN/ARTICULOS/doc_64816_HTML.html?idDocumento=64816 (Mayo, 2009)Cmo entender la diferencia entre los conceptos: polmeros biodegradables y productos plsticos compostables basados en estos, relacionados con el trmino bioplsticos?.

De acuerdo con la Asociacin Europea de Bioplsticos, existen dos conceptos relacionados con el trmino bioplsticos: polmeros biodegradables y productos plsticos compostables basados en estos, as como polmeros basados en recursos renovables.

Para los polmeros biodegradables y los productos plsticos compostables basados en estos, el enfoque est dado por su funcionalidad y compostabilidad. La compostabilidad se refiere al cumplimiento del estndar europeo EN 13432 o EN 14995 y del estndar norteamericano ASTM D-6400. Los materiales bioplsticos que pasan estas pruebas se denominan compostables y pueden ser enviados a las plantas de compostaje. Una amplia proporcin de los productos plsticos certificados como compostables que se encuentran en el mercado contienen altos componentes de materias primas renovables. Sin embargo, existen polmeros sintticos (con base en materiales fsiles) que tambin pueden ser certificados como compostables si cumplen las normas citadas, como algunos polisteres. (Consultar un resumen de las normas estndar de compostabilidad en www.plastico.com).

Por su parte, para los polmeros basados en recursos renovables el enfoque est dado por la naturaleza de su composicin base. En lugar de usar carbn fsil en la fabricacin de plsticos convencionales, estos materiales usan carbn no fsil. En general, esto involucra el uso de azcar, almidones, aceites vegetales o celulosa en su produccin. Es importante aclarar que los polmeros basados en recursos renovables no necesariamente son biodegradables y compostables.

Cul ser la oferta de bioplsticos a futuro?

Es significativo observar el crecimiento esperado hasta el ao 2010, momento en el cual la capacidad casi que doblar a la existente en el presente, con un aumento de 75%. La Asociacin de Polmeros Biodegradables y Grupos Afines (IBAW) estima que existe un potencial de crecimiento para llegar a 10% en el mercado europeo (4 millones de toneladas/ao). (http:/www.ibaww.org).En el futuro, el mercado se caracterizar por una fuerte diversificacin de productos y productores. Las fuerzas que impulsan esta tendencia son (http://www.european-bioplastics.org): El precio del petrleo, el marco legal que fomenta el uso de biodegradables en algunos pases, la creciente conciencia del pblico sobre la necesidad de proteger el medio ambiente, la madurez tecnolgica ya alcanzada en la generacin de productos de alto desempeo con estas resinas. Por ejemplo, el pblico es consciente de que el reciclaje de los desperdicios plsticos no ha sido tan eficiente como era de esperar y por eso considera que una solucin inmediata es sustituir los plsticos tradicionales con resinas biodegradables.Ser cuestin de precio?

En el presente, las resinas biodegradables son ms costosas que sus contrapartes obtenidas del petrleo. Sin embargo, la diferencia entre ellas est disminuyendo. Los plsticos convencionales han tenido fuertes aumentos de precios, entre 30 y 80%, en los ltimos aos a raz del alza de los precios del petrleo. En contraste, los precios de las resinas biodegradables han disminuido considerablemente para ubicarse en el rango de 2,25 a 6,00 US$/kg.

Analizando el precio de las materias primas bsicas, observamos diferencias an menores (Fuente: Almenar E., Auras R., School of Packaging, Michigan State University): El precio del almidn vara entre 450 y 600 US$/ton. El precio del azcar vara entre 330 y 450 US$/ton. El precio del petrleo est a cerca de 500 US$/ton (con base en 70 US$/barril). Segn estos datos, lo requerido por la industria de las resinas bioplsticas es incrementar las escalas de produccin para llegar a precios realmente competitivos con las resinas que tienen origen en la petroqumica.

Entre todos los tipos de resinas bioplsticas, el PLA (cido polilctico) presenta el mayor crecimiento. Cargill ampli su capacidad de produccin a 300.000 ton/ao en 2006 y piensa llegar a 500.000 ton/ao en el trmino de unos dos aos. Por esto, puede afirmarse que el gran crecimiento de la produccin de bioplsticos, presentado en la figura 1, corresponde principalmente al PLA. Entre las razones que explican la alta aceptacin del PLA en el mercado tenemos las siguientes: Derivado de biomasa: maz, papa, caa de azcar. Compostable, abono comercial, incinerable (no emite gases txicos), reciclable (para producir lctidos), peso, permeabilidad y resistencia mecnica comparable a los plsticos convencionales. Sus propiedades se manipulan con la arquitectura de la molcula, adecuado para empaques a temperaturas medias o bajas, menos gasto energtico que en la produccin de PE y PET, no paga derechos del Punto Verde en Alemania, consumidor neto de CO2 durante su fabricacin.

Con referencia a las aplicaciones, la Asociacin Europea de Bioplsticos resalta el uso que se le est dando a estos materiales en las siguientes reas:

Bolsas de supermercados; existe una tendencia dentro del pblico a aceptar esta aplicacin.

Pelculas para aplicaciones agrcolas, que por ser biodegradables pueden ser desechadas con mayor facilidad y a un menor costo.

Empaques para alimentos destinados a eventos especiales. Los desperdicios de empaques pueden ser desechados de una manera conveniente junto con los residuos de alimentos.

Empaques para alimentos perecibles: mallas, bolsas, etc. Su disposicin es ms fcil.

Botellas para agua y leche.

Bioplsticos o plsticos tradicionales?

Desde el punto de vista del desempeo ambiental, la Asociacin Europea de Bioplsticos hace nfasis en que el anlisis debe ser realizado bajo la ptica de la norma ISO 14040, que involucra el estudio de ciclo de vida del producto. Esta evaluacin considera las etapas de obtencin de las materias primas, produccin del plstico, transportes, uso y finalmente, disposicin despus del uso. La Asociacin afirma sobre este punto, que se debe tener en consideracin el hecho de que todava no se puede realizar una comparacin directa entre los plsticos tradicionales y los bioplsticos por cuanto los segundos todava se encuentran en las primeras etapas de desarrollo, fabricacin y distribucin, y que por lo tanto el resultado puede quedar distorsionado. Los resultados actuales deben ser tomados simplemente como casos preliminares puntuales y no es posible afirmar rotundamente que los bioplsticos son la mejor solucin amigable con el medio ambiente, esta es una situacin compleja que ser resuelta en el futuro. LLEG LA HORA DE LOS PLSTICOS BIODEGRADABLES QU OPORTUNIDADES COMERCIALES OFRECEN?

http://www.plastico.com/tp/secciones/TP/ES/MAIN/IN/ARTICULOS/doc_57870_HTML.html?idDocumento=57870 (Mayo, 2009)Cmo han evolucionado en el mercado los materiales biodegradables? Cules son sus aplicaciones ms importantes?

Para 2010, se espera que el crecimiento de la capacidad global instalada para la produccin de materiales biodegradables sea de 75% con respecto al presente. Aunque en la actualidad los valores absolutos no alcanzan ni el 1% de la demanda total de resinas plsticas en el mundo, el avance de las resinas biodegradables es vigoroso, especialmente en los mercados de empaques. Esta es una de las grandes conclusiones que arroj un estudio sobre la tendencia de estos materiales en los mercados presentes, publicado por la Asociacin Europea de Bioplsticos en noviembre de 2006.

Existe una combinacin de factores que est impulsando el crecimiento y aceptacin de las resinas biodegradables. Entre estos estn el alto precio de las resinas derivadas del petrleo, la creciente conciencia de los consumidores sobre la necesidad de proteger el medio ambiente, la madurez tecnolgica ya alcanzada en la generacin de productos de alto desempeo con estas resinas y las leyes gubernamentales que se estn gestando en varios pases, especialmente en los europeos. Esto explica por qu en los ltimos cinco aos los proveedores de empaques han lanzado al mercado varias formas de plsticos biodegradables hechos de una variedad de plantas, especialmente maz, confiados en que la demanda responder positivamente a sus ofertas. De acuerdo con el estudio mencionado, algunas compaas predicen que el mercado crecer en Europa a una tasa de 20% anual. Expertos, incluyendo a la Asociacin de Polmeros Biodegradables y Grupos Afines (IBAW), estiman que con la calidad y precios existentes es posible contar un potencial de crecimiento para copar cerca del 10% del mercado presente de materiales plsticos, el cual en Europa llega a 40 millones de toneladas al ao. Esta informacin incluye a los empaques y otros bienes de consumo.

El estudio tambin reporta que numerosas cadenas de supermercados y almacenes en Europa estn favoreciendo el uso de bioempaques para satisfacer el inters de los consumidores en reducir el uso de fuentes fsiles y evitar el cambio climtico. Las empresas saben que los empaques biodegradables tienen aceptacin entre el pblico con conciencia ambiental y, por lo tanto, quieren mostrar su apoyo al desarrollo sostenible adoptndolos en sus planes de mercadeo. En Estados Unidos, Wal-Mart organiz un evento en marzo de 2007 para exhibir el progreso de los empaques sostenibles ante los compradores y representantes de cientos de compaas de productos de consumo.

Despus de haber pasado por las fases de desarrollo y homologacin de aplicaciones durante varios aos, los productos bioplsticos hoy en da han demostrado ser adecuados para desempearse comercialmente en ciertos sectores, afirma la Asociacin. Por otro lado, tanto el hecho de emplear recursos renovables as como el buen comportamiento en los procesos de biodegradabilidad y compostaje de muchos productos bioplsticos son argumentos convincentes de mercadeo. El desarrollo tcnico de materiales especiales con caractersticas biodegradables ha progresado hasta el punto en el cual los bioplsticos estn ganando una ventaja competitiva sobre materiales convencionales. Entre algunas de estas propiedades estn la facilidad de impresin con alta calidad sin recurrir a pretratamientos, el alto brillo inherente de varios de estos productos y las propiedades de barrera a los gases, aceites y grasas. Estos resultados y la aceptacin en el mercado estn motivando a los fabricantes a continuar expandiendo sus capacidades de produccin, pero a la vez tambin se requieren ms inversiones para desarrollar proyectos donde los materiales biodegradables tienen aplicacin.Desarrollo de nuevos materiales bioplsticos

BASF lanz al mercado el producto Ecovio, una mezcla de Ecoflex y 45% en peso de cido polilctico. Ecoflex es un polmero biodegradable, mercadeado por BASF, que est hecho de un copolister aliftico-aromtico biodegradable. Por su parte, el cido polilctico (PLA) est hecho a partir de maz. Las primeras aplicaciones de esta nueva mezcla sern pelculas flexibles apropiadas para fabricar bolsas de mercado.

La compaa italiana Novamont, fundada en 1990, ofrece Mater-Bi, un complejo de almidones desestructurizados y qumicamente modificados que resulta en un producto biodegradable apto para fabricar pelculas. En 2002 Novamont increment su capacidad produccin de 8.000 ton/ao a 20.000 ton/ao. En 2004 adquiri la tecnologa Eastar-Bio, de Eastman Chemical, y lanz al mercado el producto Origo.Bi, resultado de la integracin con la nueva tecnologa de polisteres biodegradables. Este producto es ms maleable que el polietileno de baja densidad; sin embargo, en mezclas con el cido polilctico genera una resina que tiene una rigidez y transparencia que se ubican entre las del polietileno de alta densidad y el polipropileno.

Por su parte, Biop Biopolymer Technologies AG introdujo en el mercado Biopar en 2002, mismo ao de fundacin de la compaa. Esta resina se fabrica combinando Ecoflex con almidones modificados de Biop. El producto resultante, Biopar, no se ha mercadeado necesariamente en consideracin a su carcter biodegradable sino tambin por sus propiedades, que en algunas aplicaciones tienen un mejor desempeo que las poliolefinas. Biop est construyendo una nueva planta en Alemania con una capacidad de produccin de 35.000 ton/ao, la cual estar lista a finales de 2007. Las aplicaciones se encuentran en bolsas, empaques y pelculas para la agricultura.

Metabolix, fundada en 1992, se asoci en 2006 con Archer Daniels Midland (ADM) para producir la lnea de productos Mirel Natural Plastics. Telles es el nombre de esta sociedad que actualmente construye en Estados Unidos una planta capaz de producir 50.000 ton/ao de material. Mirel se deriva del PHA (Polihidroxialcanoato), un polmero natural, biodegradable y renovable, cuya fuente es el azcar de caa. Entre las aplicaciones se tienen pelculas y productos moldeados.

Recientemente DuPont lanz Sorona, un biopolmero diseado para impartir caractersticas diferenciadoras a fibras y textiles. Se trata de un tipo nico de polmero con base en 1,3 propanediol (PDO). El material se puede convertir en fibras, las cuales a su vez se pueden hilar y transformar en tejidos.

FKuR Kunststoff GMBH, fundada en 2003, produce mezclas de polmeros biodegradables, como PLA con copolmeros de polister, que comercializa con la marca Bio-Flex; celulosa-ster que lleva la marca Biograde, y compuestos de madera plstica con la marca Fibrolon. En el primero de los productos, el polister es de carcter biodegradable y puede ser procesado en equipos convencionales de pelcula por soplado con estiramientos para producir espesores tan bajos como 8 micrones. Por su parte, los productos Biograde son tiles para fabricar moldeados, pelculas cast y estirables.

Biopearls es tipo de cido polilctico que es producido por la empresa del mismo nombre, en Holanda. En el presente, la compaa investiga el uso de aditivos nanocompuestos en materiales biodegradables. El material es opaco y ofrece alta resistencia a la oxidacin y a la degradacin en condiciones de proceso. Es aplicado en moldeo por inyeccin.

NatureWorks LLC es una compaa del grupo Cargill de Estados Unidos, que antes tuvo una asociacin con Dow Plastics. A partir de los azcares de las plantas produce polmeros del cido polilctico, comercializados con las marcas NatureWorks e Ingeo (para fibras). La primera de ellas es empleada para la fabricacin de materiales no tejidos, pelculas, contenedores termoformados y recubrimientos por emulsin y extrusin. Puede reemplazar materiales como polister, poliestireno y celulsicos. La resina puede tener presentaciones transparentes, opacas, flexibles o rgidas; dependiendo de su formulacin. El producto se fabrica en una planta de 140.000 ton/ao de capacidad.

En Australia, Plantic Technologies lanz al mercado en 2003 su resina Plantic, un material biodegradable fabricado a partir de almidn modificado de maz. Entre los mercados que sirve estn las botellas de barrera al oxgeno y al dixido de carbono, empleadas en el envasado de bebidas carbonatadas y jugos. Otras aplicaciones son las pelculas flexibles y los empaques rgidos termoformados e inyectados. El producto puede ser mezclado exitosamente con otras resinas como poliolefinas y cido polilctico.

Stanelco, de Inglaterra, en compaa con Sphere, de Francia, conform la empresa Biotec para desarrollar la lnea de biopolmeros Starpol, a partir de cido polilctico y almidn modificado. El producto es usado en la produccin de pelculas para bolsas, termoformados flexibles, moldeado por inyeccin y empaques de barrera.

En Estados Unidos, Cereplast, Inc. produce una resina propietaria a partir de almidones de maz, papa y otras plantas renovables que puede ser utilizada en los principales procesos de transformacin de plsticos como sustituta de las resinas basadas en petrleo. La resina de Cereplast, que lleva el mismo nombre de la compaa, tiene certificado de biodegradabilidad y compostabilidad del BPI (Biodegradable Products Institute). Desde el lanzamiento comercial de la resina a finales de 2006, Cereplast se ha enfocado en aumentar su capacidad de produccin. Algunos usuarios finales de productos fabricados con Cereplast son la Agencia de Proteccin Ambiental (EPA), las oficinas principales de National Geographic en Washington, D.C., Sodexho, U.S. Food Service y varias universidades.

Colorantes y aditivos para empaques sostenibles

DuPont Packaging Solutions ofrece el nuevo Biomax Strong 120, un aditivo para polmeros que, adems, de mejorar la resistencia del PLA el envasado, se ajusta a las normas alimenticias establecidas por la FDA de los Estados Unidos y a las normas europeas. En agosto del 2006, la empresa introdujo un aditivo similar destinado a aplicaciones no alimenticias. Ambos grados de Biomax Strong proporcionan una mejor resistencia con una reduccin mnima en la claridad de los envases. Por su parte, PolyOne introdujo un nuevo rango de colorantes concentrados en lquido, basado en materiales renovables, para ser utilizado en bioplsticos para aplicaciones biodegradables. Entre los beneficios del nuevo producto se encuentran: compatibilidad con resinas biopolimricas, mxima distribucin de aditivos y colorantes, biodegradabilidad y aprobacin para contacto con alimentos. Los colorantes de PolyOne pueden ser utilizados con PLA o con mezclas a base de almidones. La empresa ya haba desarrollado un amplio rango de aditivos y colorantes en forma slida para biopolmeros. El nuevo concentrado lquido complementa su portafolio en este segmento.Algunas aplicaciones que ya estn en el mercado

Pelculas compostables para agricultura. La compaa proveedora de resina FKuR Kunststoff GmbH, en cooperacin con el Instituto Fraunhofer UMSICHT, desarroll una pelcula compostable para acolchados basada en mezclas de PLA con otros polmeros biodegradables y aditivos. De acuerdo con la empresa, este producto se degrada paulatinamente y no es tan sensible a variaciones climticas. Vajillas desechables y compostables. InnoWare, Inc., fabricante y distribuidor de contenedores desechables para alimentos, lanz la lnea Eco-Line de contenedores termoformados para empacar comida para llevar, que son 100% compostables y fabricados con la resina de Cereplast. InnoWare afirma que su lnea Eco-Line ofrece durabilidad y resistencia al calor (hasta 48C). Pelculas de barrera. Alcan Packaging desarroll una pelcula biodegradable en PLA con una tecnologa propietaria de recubrimiento (Ceramis-PLA), que es apropiada para aplicaciones de alta barrera al oxgeno y al vapor de agua. El espesor estndar de las pelculas Ceramis-PLA es de 20 m. Alcan Packaging estuvo entre los 135 proveedores invitados por Wal-Mart para exhibir el progreso de los empaques sostenibles en marzo de 2007.

Empaques para helados. Alcas, de Italia, desarroll la primera lnea completamente biodegradable de contenedores con tapa, cucharas y pajillas (pitillos o popotes) para helados con PLA (NatureWorks). La empresa gan el reconocimiento "Trophees Europain 2005" al mejor producto en su categora por el respeto con el medio ambiente.

Tarjetas plsticas. Arthur Blank & Co., lder en soluciones de mercadeo para tarjetas plsticas de crdito, recibi el reconocimiento "Boston Green Business Award" por sus tarjetas plsticas amigables con el medio ambiente en marzo de 2007. La compaa introdujo a la industria la primera tarjeta de crdito que reemplaz el PVC por materiales biodegradables, y adicionalmente introdujo tarjetas completamente fabricadas con PVC y AB reciclados.

Pelcula altamente transparente. Biophan es una generacin de pelculas fabricadas en PLA (NatureWorks) por la compaa Treofan, que segn su creador ofrece una excelente combinacin de caractersticas que la hacen apropiada para aplicaciones de empaque de alimentos, cosmticos y materiales de oficina. Durante la octava Conferencia de Bioplsticos, que se llev a cabo en Alemania, Treofan recibi el premio a mejor procesador de bioplsticos de 2006. Empaques biodegradables para flores

A-ROO, una de las compaas lderes en fabricacin y abastecimiento de empaques para flores en Estados Unidos, fue pionera en introducir hace casi tres aos una lnea de capuchones para flores y otros empaques biodegradables y compostables fabricados con la pelcula EarthFirst de la empresa estadounidense Plastics Suppliers. La pelcula es producida a partir de PLA (NatureWorks). Nicholas E. Schalk, vocero de la compaa, habl con Tecnologa del Plstico sobre el desarrollo de este proyecto.

Qu tipo de empaques ofrecen en PLA?Capuchones para flores, empaques para hierba fina, hortalizas y tomates. Tambin ofrecen bolsas, que actualmente estn siendo utilizadas en las tiendas naturistas de autoservicio Wild Oats. Se ha tenido una muy buena acogida por parte de los clientes ecolgicamente orientados. Las diferencias son mnimas entre trabajar con pelcula de PLA y con pelcula de resinas tradicionales con el PLA los sellos son ms resistentes. El precio es un poco ms alto.NUEVOS DESARROLLOS EN MEMBRANAS POLIMRICAShttp://www.invenia.es/csic.ictp:00027 (Mayo, 2009)http://www.invenia.es/oepm:e92108302 (Mayo, 2009)Los procesos con membranas han sido utilizados en los ms variados sectores, desde la industria qumica, en la quiebra de azetropos de mezclas de solventes orgnicos, hasta la rea mdica, como en la hemodilisis y en la dosificacin controlada de remedios, pasando por la biotecnologa, industria alimenticia, farmacutica, en el tratamiento de aguas industriales y municipales. Las membranas son clasificadas de acuerdo con el tamao de los poros: Osmosis Reversa:< 0,002 mm; Nanofiltracin: < 0,002 mm; Ultra filtracin: 0,2-0,02 mm y Micro filtracin: 4-0,2 mm. Los sistemas de micro filtracin y ultra filtracin son empleados para la remocin de material particulado y coloidal de aguas brutas. La smosis reversa es utilizada para a desalinizacin de aguas. Los procesos de separacin por membranas presentan una serie de ventajas. Entre ellas, se pueden destacar: ahorro energtico, selectividad y simplicidad de operacin. Estas caractersticas permiten que membranas puedan competir con las tcnicas clsicas de separacin (Nbrega et al., 1997). Como desventajas, las membranas presentan: elevados costos, tazas de flujo pequeas y tiempo de vida til limitado. Con el objetivo de disminuir estas desventajas, nuevos materiales y nuevas tcnicas de sntesis de membranas estn siendo investigadas.La separacin de gas y lquido con membranas se ha realizado mediante membranas polimricas orgnicas, que estn limitadas por estabilidad de baja temperatura y un mecanismo de separacin a travs de adsorcin o solubilidad en la matriz de la membrana, o por membranas inorgnicas, cuya eficacia de separacin de gas y liquido est limitada por la difusin knudsen. Las membranas de esta invencin muestran una estabilidad de temperatura hasta 500 C y una separacin de gas con factores de separacin mejores que el lmite knudsen. Mediante la evaporacin del rayo e de xidos de metal en una membrana de soporte, se pueden preparar membranas inorgnicas microporosas continuas de cualquier espesor deseable, que tienen poros substancialmente ms grandes que la membrana de xido de metal. Las membranas son de estructura porosa con una distribucin de poros de tamao de poro limitado, donde la mayora de los poros tienen dimetros inferiores a 1nm., las membranas se pueden utilizar en todas las reas de separacin de gas y lquido, donde se desea la separacin selectiva de las molculas inferiores de las mezclas (p.ej., concentracin de gas por la retirada de agua del gas natural, hidrgeno del gas de sntesis). las membranas pueden tambin utilizarse para la concentracin de soluciones acuosas (zumos de frutas con retencin de compuestos aromticos, vitaminas y otros compuestos importantes para el sabor y el valor nutritivo del zumo; lquidos biolgicos como linfa, sangre u otros con retencin de compuestos valiosos que incluyen pptidos pequeos, hormonas, antibiticos y otros) y para la concentracin de soluciones orgnicas con retencin de molculas superiores al disolvente que incluye aligoneros y polmeros. Las membranas pueden utilizarse tambin para la concentracin de aguas residuales con retencin de contaminantes orgnicos como resinas de fenol y petrleo en plantas de coccin. Si las membranas se han fabricado catalticamente activas, las membranas pueden utilizarse tambin para conduccin selectiva y resistente al veneno de reacciones de tres fases heterogneamente catalizadas teniendo la difusin del gas de reaccin a travs de la membrana catalticamente activa para reaccionar en el otro lado de la membrana con el lquido, que consta de molculas demasiado grandes para penetrar los poros.

4.4.3 POR QU SE ROMPEN LOS RECORD EN LAS OLIMPIADAS?LA QUMICA, SIEMPRE PRESENTE EN EL DEPORTEConcepci Roca. 2008. La qumica, siempre presente en el deporte. Qumica e Industria, Revista de la Asociacin Nacional de Qumicos de Espaa (ANQUE). 56 (578) pp. 15-26Aunque el deporte de competicin est relegado a unos pocos privilegiados-que ciertamente arrastran una ingente cantidad de seguidores-, hay otras formas de practicarlo, como hobby, que suponen una buena manera para mantener la forma fsica. Hay deportes para todos los gustos e infinitos motivos personales para practicarlos. Por citar algunos ejemplos, hay deportes enrgicos que exigen un gran contacto como el ftbol, el baloncesto, el balonmano, el voleibol, la lucha, el hockey, las artes marciales o el boxeo; otros deportes no implican tanto contacto pero s requieren gran cantidad de energa, como la natacin, el tenis, la gimnasia, el ciclismo, el esqu, la vela o el atletismo, y tambin hay, por supuesto, deportes un poco ms tranquilos, como el tenis de mesa o el golf.

Grecia fue la primera civilizacin que consider el deporte como una parte indispensable en el desarrollo del ser humano, pero en todas las culturas han aparecido vestigios de costumbres deportivas, costumbres que a veces estaban relacionadas con la competitividad entre pueblos.

Una actividad que evoluciona

A lo largo de los tiempos todos los deportes han ido evolucionando tanto en la propia prctica como en las marcas batidas.

Y es que el lema olmpico, "ms rpido, ms alto, ms fuerte", define una de las cualidades intrnsecas del ser humano: la propia superacin.

El mejor conocimiento del cuerpo humano y la consiguiente mejora de las tcnicas de entrenamiento han ayudado a lograr el objetivo de superacin. Pero es igualmente cierto que muy a menudo hay que agradecer los resultados alcanzados a la mejora de la calidad tecnolgica del equipamiento y los materiales de los que est hecho, es decir, a la qumica.

Gracias a los polmeros, actualmente se dispone de equipamiento deportivo de extrema elasticidad, y de ropa y calzado con una gran funcionalidad. Adems, los materiales polimricos posibilitan una gran reduccin del peso del equipamiento as como la extraordinaria resistencia de las construcciones de estadios y pabellones. Esta evolucin se ha desarrollado hasta el punto de qu en la actualidad, sin los materiales polirnricos, apenas sera posible alcanzar nuevos rcords.El palo y la bola

Seguramente no es el golf el primer deporte que viene a la mente a la hora de relacionar la qumica con el avance del deporte, pero, como en todos los dems deportes, la qumica est muy presente en l. Es ms, el golf es pionero en la implantacin de algunos avances.

Aunque denostado por algunos-Mark Twain deca que "el golf es un hermoso paseo arruinado por una minscula pelotita blanca", lo cierto es que el golf es un deporte que se practica en muchos pases

Las primeras noticias sobre el golf provienen del siglo XV en Escocia, donde, segn cuenta la leyenda, el golf tiene 18 hoyos porque el whisky tiene 18 medidas. Las primeras pelotas eran de madera, pero pronto pasaron a ser pelotas rellenas de plumas o de pelo de vaca y forradas en piel hasta que a mediados del siglo XIX apareci la gutta, una pelota hecha de gutapercha -ltex coagulado, principalmente en transpoliisopreno que se recoga como savia en algunos rboles.

La qumica de polmeros, y ahora la nanotecnologa, ha jugado un papel vital en la evolucin de las pelotas de golf.

La qumica de polmeros ha jugado un papel vital en la evolucin de las bolas de golf. A finales de la dcada de los cincuenta del siglo XX, un qumico de Dupont cre un material que transformara este deporte. Se trataba de la sal sdica de un copolmero de etileno y cido acrlico, una sustancia dura conocida como resina ionmero que, utilizada como recubrimiento de las pelotas de golf, aumentaba en mucho su resistencia. Esta sustancia se comercializ bajo la denominacin de surlyn y pas a ser el recubrimiento estndar de las pelotas de golf para no profesionales.

Eran bolas resistentes que alcanzaban grandes distancias pero, como algn lector recordar, eran duras como una piedra. Para suavizar el golpe, los investigadores -qumicos- desarrollaron los denominados ionmeros blandos, que eran ter polmeros de etileno, cido acrlico o metacrlico y un tercer componente, generalmente un acrilato, que reblandeca considerablemente el material y proporcionaba un mejor tacto.

Naturalmente su desarrollo no se detiene ah, y la qumica sigue proporcionando nuevas posibilidades de evolucin en la prctica de este deporte. En 1996 aparecieron en el mercado las bolas multicapa, que permitieron una adaptacin mucho mejor a las caractersticas deseadas en cada tipo de pelota. En cuanto a los avances ms recientes, estos vienen de la mano de la nanotecnologa.

Sobre ruedas: de la bicicleta...

A pesar de su historia relativamente breve-la bicicleta empez a ser popular cuando John Dunlop invent la cmara de aire en 1888-, el ciclismo es un deporte muy practicado. En Espaa ha tenido un crecimiento espectacular y, en los ltimos tiempos, se practica no slo como deporte sino tambin, y de forma creciente, como medio de desplazamiento en algunas ciudades.

El ciclismo es uno de los deportes en los que el impacto de la qumica en su evolucin se hace ms evidente. El italiano Fran-cesco Moser pudo pulverizar en 1984 el rcord de la hora que ostentaba Eddie Merckx desde 1972 gracias a una bicicleta completamente concebida segn las reglas de la aerodinmica, en la que se haban sustituido muchos de los metales tradicionales por materiales sintticos de origen qumico.

La comprobacin emprica de los buenos resultados que supona sustituir materiales tradicionales por los nuevos materiales qumicos hizo que estos ltimos comenzaran a imponerse, y el acero y el aluminio perdieron terreno en beneficio de composites como la libra para-aramida, que hace el bastidor ms ligero y slido, o la fibra de carbono, que aligera ostensiblemente el peso del cuadro.

En cuanto a los neumticos, en la actualidad el caucho del interior es sinttico para retrasar la prdida de aire. Los sillines estn recubiertos de un gel de elastmero que los hace ms confortables y disminuye el dolor gracias a un mejor reparto del peso en su superficie. El gel, que se encuentra entre el estado slido y el lquido, se mantiene elstico durante toda la vida de la bicicleta.

El uso de composites permite aligerar el peso del cuadro de la bicicleta, al tiempo que lo hace ms slido y resistente.... a los patinesQuin no ha patinado alguna vez, aunque sea en la pista de la escuela? El origen de los patines se remonta a la Edad Media, cuando se ataba un hueso de animal al pie con correas de cuero y se utilizaba para resbalar ayudndose de bastones para impulsarse. Los patines actuales se componen de diversas partes, en cada una de las cuales interviene la qumica: las botas, que pueden ser de plstico o fibra de carbono; la gua donde se sitan las ruedas, generalmente de aluminio, fibra o plstico; y las ruedas, en las que el material ms utilizado es el poliuretano, al que se aaden diversos aditivos.

Los aficionados a los patines y al skateboard tienen a menudo encuentros brutales con el suelo, que son moneda corriente, sobre todo al inicio de la prctica de este deporte. El cemento spero que a menudo reviste la tierra firme deja pocas posibilidades de salir indemne a la piel que lo roce. Rodillas y codos son los principales sufridores de estos embates a no ser que estn dotados de los buenos medios de proteccin que proporciona la qumica. Tambin es fundamental en el equipo de estos deportistas un buen casco ultraligero fabricado, una vez ms, con materiales resistentes y livianos que la qumica proporciona.

Sobre la nieve o el hielo

En deportes tales como el esqu o el snowboard deportista y material deben acoplarse de forma ptima para alcanzar velocidad y frenar con un mnimo de seguridad en caso de circunstancias imprevistas. Al igual que los atletas deben protegerse de las quemaduras eventuales provocadas por el roce en caso de patinazos demasiado largos, quienes practican estos deportes de invierno llevan ropas especiales fabricadas con un tejido extremadamente resistente, mezcla de sustancias qumicas como la para-aramida, la poliamida, el elastano o el politetrafluoroetileno, por citar algunos ejemplos. Hasta hace tan slo 40 aos, los esqus y los palos estaban hechos de una combinacin de madera y metal. En la actualidad se opta por materiales sintticos como la espuma de poliuretano, la fibra de vidrio olas resinas epoxi, materiales que los hacen ligeros, duraderos y fiables. En la parte inferior de los esqus se aplica polietileno para que se deslicen mejor y estn ms protegidos. Para aligerar los esqus -un factor muy importante especialmente en el esqu de fondo-se utiliza como fibra la meta-aramida. Los esquiadores aprecian tanto la reduccin del peso de sus esqus de ms del 50%-, como el amplio abanico de trajes, botas, y otros accesorios de los que disponen.

En cuanto al patinaje sobre hielo, el futuro del patn tambin est ligado a la qumica. Ya se est utilizando polister con para-aramida en el interior del zapato para amoldarlo mejor a la forma del pie, y se va sustituyendo el cuchillo metlico por una lmina de fibra de carbono y poliamida, que hacen al patn muchsimo ms ligero y ultrarresistente.

Quienes practican deportes de invierno deben llevar ropas con tejidos extremadamente resistentes.

En la cancha, en el campo

La evolucin del tenis, el deporte que mueve cada ao grandes masas de aficionados a Wimbledon, Roland-Gorros, Flushing Mesdows o a las pistas de

Melbourne, ha estado muy ligado al desarrollo de nuevos materiales. Alguien se acuerda de las raquetas de madera? Pues no hace tanto eran la norma. En los aos ochenta, las raquetas de madera empezaron a dejar paso a materiales qumicos mucho ms avanzados como fibra de vidrio, fibra de carbono, grafito, kevlar, o cermica, que supusieron una autntica revolucin y permitieron alcanzar ms control, precisin y potencia. Para los cordajes ya se haba recurrido a la qumica, y se fabricaban en nylon, multifilamentos o polister.

Y qu decir del ftbol, el deporte que despierta mayores pasiones y genera un mayor inters internacional? La qumica, naturalmente, ha estado presente en su evolucin.

Hasta hace relativamente pocos aos, los balones de ftbol eran de cuero. Estos balones, adems de no ser perfectamente esfricos, eran poco elsticos. Cuando llova absorban mucha agua, y el aumento de peso y su superficie spera favorecan el riesgo de lesiones para los jugadores. En la actualidad el recubrimiento exterior de los balones de ftbol es de poliuretano, un material impermeable al agua y extremadamente resistente a la abrasin. El interior es una bolsa, tambin de poliuretano o de caucho butilo. Otra de las ventajas de este material sinttico es que permite retener el aire hasta diez veces ms tiempo que las sustancias naturales.

Los materiales de alta tecnologa y las altas prestaciones de los balones de ltima generacin, diseados especialmente para determinados eventos deportivos de alcance mundial, los ha convertido en uno de los productos deportivos ms sofisticados del mercado en estos momentos.

En el mar

Surf, bodyboard, windsurf, kitesurf, y otras modalidades, son deportes en los que casi la totalidad del material utilizado es de origen sinttico. As, las tablas se fabrican con una espuma dura, revestida de una cubierta termoplstica de polietileno o de resina acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS). La resina epoxi y la fibra de carbono son los materiales ms comnmente utilizados para los mstiles, que deben ser flexibles y soportar cargas muy importantes. La vela, por su parte, est fabricada de un tejido slido, ligero y elstico que habitualmente suele ser polister.

Pero adems del material con el que se fabrican las tablas, mstiles y velas, los practicantes de todas las modalidades de surf utilizan habitualmente un traje de neopreno, un caucho sinttico, slido y extensible, recubierto de poliamida, gracias al cual se mantienen las temperaturas corporales.

En las distancias largas, la manera ms deportiva de vencer al mar es utilizar nicamente dos fuentes naturales de energa: eI viento y la corriente. En los deportes de vela, la qumica est omnipresente: el casco de la embarcacin, el puente y el timn estn hechos de polister reforzado con fibras de vidrio o fibras de carbono, que recubren un ncleo de espuma de policloruro de vinilo (PVC). Este material es slido como el acero y ultraligero.

Los cabos flotantes de materias plsticas presentan la doble ventaja de ser fcilmente recuperables y de no enredarse alrededor de la hlice. El mstil est hecho de resinas epoxi, y las velas son de poliamida o para-aramida, materiales que les dotan de una gran fortaleza para resistir los vientos ms poderosos. La ligera pelcula de polister que las recubre reparte uniformemente la potencia del viento y evita que se desgarren o agujereen.

Casi la totalidad de los materiales utilizados en deportes acuticos son sintticos.

Los instrumentos de navegacin, tales como la brjula, la radio o el barmetro se fabrican de manera totalmente hermtica gracias a la qumica. El equipo de los aficionados a la vela se completa con hules, botas, sacos de dormir, chalecos salvavidas, pequeos accesorios flotantes irrompibles e inoxidables, sin olvidar los materiales de aislamiento de espuma de poliuretano que evitan los penosos efectos de la condensacin en las cabinas.

En el aire

El eterno sueo de la humanidad a lo largo de los siglos ha sido conquistar los cielos, subir siempre ms alto. Experimentar la sensacin de volar ya sea en ala delta, parapente, globo, o practicando paracaidismo y alcanzar las ms altas cumbres, slo es posible con ayuda de la qumica, una ciencia capaz de ayudarnos a superar constantemente los lmites.

Aunque haba varios antecedentes, el primer diseo de un ala delta con su forma ms tradicional se present en 1966, y estaba construido con aluminio y nailon.

Actualmente, la vela y el arns de este pjaro artificial estn hechos de materiales qumicos ultraligeros como poliamidas y fibra de carbono, con el fin de asegurar una ptima combinacin de solidez, flexibilidad y ligereza. El parapente tiene el origen de su concepto en el paracadas, que no fue utilizado por el ser humano hasta 1797, ao en el que Andr Jacques Garmerin decidi saltar desde un globo situado a ms de 1.000 metros del suelo de Pars. La evolucin del paracadas llev hasta el parapente, que dada la sencillez del equipo y su ligereza (est construido casi en su totalidad con nailon) se ha convertido en el deporte areo ms practicado.

Pero hay ms formas de estar en el aire. En los Juegos Olmpicos de Tokio de 1969, el norteamericano Frederick Hansen estableci un nuevo rcord del mundo al saltar 5,28 metros con la ayuda de una prtiga de polister reforzada con fibra de vidrio, lo que supuso la prueba de la superioridad de este tipo de prtiga en relacin a las tradicionales de madera, bamb o metlicas.

El desarrollo posterior de los materiales de sntesis sigui contribuyendo al xito de otros atletas, como Sergej Bubka, que salt casi un metro ms que Hansen. La prtiga, fabricada con resinas sintticas, fibras de carbono y fibras de vidrio proporciona, por su extraordinaria flexibilidad, un efecto catapulta. En concreto, la fibra de vidrio permite aprovechar de forma ptima el impulso del atleta para convertirlo en altura.

Y adems, el material sobre el que aterrizan tanto la prtiga como el saltador despus de su hazaa se ha mejorado considerablemente desde la invencin de los almohadones de espuma sinttica y la supresin del foso de arena. La zona de cada, tanto para el salto de altura como para el salto de prtiga, est recubierta de PVC para amortiguar la cada del atleta. As, la qumica y el deporte permanecen aliados para preservar la seguridad de los deportistas y conseguir nuevas marcas.

Equipamiento para todos

El impacto de los deportes en el pie humano es un hecho reconocido, lo que ha provocado el desarrollo de un calzado deportivo adecuado para proteger esta parte del cuerpo.

As, las botas de ftbol sustituyen materiales tradicionales por materiales qumicos con mejores prestaciones como el policloruro de vinilo, poIiuretanos termoplsticos, el caucho butilo, o el polister. Para la mxima proteccin de las costuras se dispone de suelas de una sola pieza hechas de espuma, las cuales poseen excelentes propiedades de absorcin del impacto, habindose extendido tambin la utilizacin del copolmero etileno-vinilacetato espumado. El uso de estos y otros materiales de origen sinttico ofrece una gran resistencia al impacto, comodidad, y una distribucin ptima de la presin del pie.

Y las zapatillas que permiten a los jugadores de baloncesto alcanzar de un solo salto alturas inaccesibles para el resto de los mortales? Las materias sintticas de que estn fabricadas son fundamentales para asegurar un regreso confortable a la cancha o, ms exactamente, a los nuevos revestimientos de suelos de PVC especialmente concebidos para atenuar los efectos de la cada.

Se trata de una cuestin que cobra gran relevancia cuando, como ocurre en ste y otros deportes, las lesiones de rodilla son frecuentes e implican cierta gravedad. Por esta razn, escuelas y administraciones locales suelen instalar pavimentos deportivos de PVC, que se utilizan habitualmente en pistas polideportivas interiores para la prctica de gimnasia en general, voleibol, balonmano y baloncesto. Asimismo, se puede encontrar PVC en los tatamis de judo.

La qumica tambin forma parte de la ropa deportiva. Nailon, Iycra, polister y diversas fibras sintticas se incorporan a la fabricacin de camisetas para absorber mejor la transpiracin, permitir una mejor circulacin del aire, optimizar la temperatura corporal y hacerlas ms livianas.

Las expediciones de Didier Goetghebuer y Alain Hubert al Polo Norte con esqus, y la de Laurence de la Ferrire, primera mujer que, en las mismas condiciones, atraves sola el Antrtico en 1997, constituyen autnticas hazaas. Sin perros para ayudarles y sin asistencia, transportaron ellos mismos el material indispensable y alcanzaron finalmente los Polos despus de 74 y 57 penosas jornadas respectivamente, soportando temperaturas inferiores a los 40C bajo cero. Todos ellos compartan algo ms que su espritu de superacin. Todos ellos debieron luchar contra la congelacin, y se sirvieron de la qumica para lograrlo.

Llevaban trajes hermticos y estancos pero permeables al vapor de agua, a fin de oponer una mejor resistencia a las condiciones atmosfricas extremas. En estos retos extremos el equipo no es una cuestin de confort, sino de vida o muerte. El tejido estanco protege el cuerpo de toda exposicin al hielo ocasionada por eventuales infiltraciones de agua. Ms an, protege al cuerpo de su propia transpiracin, porque ste es uno de los mayores enemigos cuando se mueve en condiciones atmosfricas tales corno las que reinan en el polo. A menos 30C, la transpiracin puede ser mortal, ya que el sudor se hiela instantneamente.

La estructura micro porosa del tejido lo transforma en vapor, lo que permite su eliminacin. Esto es posible gracias a las fibras huecas de polister y al recubrimiento de poliuretano o de politetrafluoroetileno, ms conocido por el nombre de tefln. Este ltimo es calentado y luego estirado de manera que se forman centenares de burbujitas por centmetro cuadrado, lo que permite la eliminacin del vapor de agua a travs del traje, y simultneamente evita que el agua pueda penetrar.

En alpinismo, los materiales qumicos avanzados estn presentes en el equipamiento utilizado, contribuyendo a disminuir el riesgo y aumentar la confortabilidad. Botas y guantes de fibras sintticas como el goretex o el thinsulate que protegen simultneamente del fro y de la lluvia, rompevientos y recubrimientos de nailon para evitar la humedad, y prendas de propileno, ultrex o microfibra, que combinan magnficas propiedades de proteccin contra las inclemencias del tiempo y ligereza, son algunos ejemplos de la contribucin de la qumica. Tambin las tiendas de campaa, fabricadas con nylon y poliuretano, o los sacos de termalite, son imprescindibles si el ascenso a las cumbres requiere varias jornadas.

En cuanto a las cuerdas, el camo trenzado ha dado paso al trenzado de nailon recubierto por una capa del mismo material -mucho ms resistente y eficaz- y a otras fibras sintticas, debido a sus excelentes cualidades. Este material posee una alta resistencia a la traccin y una elevada capacidad de absorcin de energa y bajo peso.

En submarinismo, por otra parte, se utiliza un traje fabricado de espuma de butilo o neopreno, que contiene una multitud de burbujitas de nitrgeno y que est provisto de un forro de poliamida o fibras de elastano. Este equipamiento puede llegar a tener seis centmetros de espesor o ms, ya que es necesario aislar del fro que reina en las grandes profundidades y proteger de una posible hipotermia. Cuando es necesario un traje seco a causa de las temperaturas extremadamente fras, el deportista lleva debajo una especie de lana fabricada, al contrario de lo que su nombre indica, de fibras acrlicas. Otros utensilios fabricados a partir de materiales plsticos completan la panoplia del perfecto submarinista: guantes y aletas de nadador, lmparas-antorcha, bloc de notas y marcadores que permiten dialogar en inmersin o anotar sus descubrimientos, aparatos de fotografa estancos, etctera.

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