Los biosensores pueden detectar y analizar cuantitativa y cualitativamente la presencia de una molécula determinada en un entorno específico. Los biosensores tienen siempre un sistema de reconocimiento biológico que los distingue de cualquier otro tipo de sensor. Los objetivos de este trabajo fueron desarrollar hidrogeles conductores a partir de la combinación de polianilina y poli(metacrilato de hidroxietilo) y evaluar algunos aspectos importantes relacionados con la posibilidad de utilizar estos materiales como matrices en biosensores que detectaran fracciones tóxicas de antígenos asociados al veneno del escorpión Tytius Serrulatus. Se produjeron diferentes mezclas conductoras de poli(metacrilato de hidroxietilo) y polianilina disolviendo los polímeros en un disolvente común. La conductividad eléctrica, la morfología y la capacidad de hinchamiento se midieron con el sistema de medición de cuatro sondas, microscopía electrónica de barrido y aumento de peso en agua, respectivamente. La inmovilización y la bioactividad de moléculas asociadas al veneno del escorpión Tytius Serrulatus se evaluaron combinando el método de inmunoensayo ELISA y la espectroscopia ultravioleta-visible. Los resultados mostraron que incluso concentraciones bajas de polianilina daban lugar a valores elevados de conductividad eléctrica e hinchamiento. Las pruebas biológicas indicaron que la inmovilización y la bioactividad de las biomacromoléculas asociadas al veneno del escorpión Tytius Serrulatus se lograron con éxito dentro del hidrogel conductor.INTRODUCCIÓNUn biosensor es un aparato para detectar moléculas con características únicas. Tiene una estructura dividida en tres partes, como se muestra en la figura 1. La primera parte es responsable de la detección y está formada por una biomolécula con sus funciones biológicas activas inmovilizada en una matriz que sirve de base física y de protección contra la desnaturalización. La segunda parte consiste en un transductor de señal que funciona como una etapa que interpreta los eventos biológicos que ocurren en la etapa de detección y los transforma en señales electrónicas. La tercera parte es la salida de datos, que modela las señales electrónicas del transductor para hacerlas legibles en cualquier interfaz humana, como una pantalla de ordenador o portátil. Aunque el biosensor aún no tiene una definición estándar, podemos resumirlo con la definición dada por CARUSO (1997): «El consenso de los que trabajan en el campo de los biosensores es que un biosensor es un aparato que explota el sistema biológico de detección o reconocimiento de una molécula o biomolécula diana, junto con un transductor fisicoquímico, que convierte el evento de reconocimiento biológico en una señal de salida utilizable» [1]. Según LUPPA (2001), un inmunosensor es una variación de un biosensor [2].

​El moldeo por inyección de polvos [PIM] ha adquirido un gran atractivo, ya que combina la versatilidad y productividad de los procesos convencionales de moldeo por inyección con las propiedades intrínsecas de los materiales metálicos y cerámicos. La eliminación del ligante orgánico, utilizado como vehículo durante el proceso, es una de las etapas más críticas en la producción de dispositivos cerámicos en este proceso. En este trabajo, se evaluó la influencia de la geometría de la pieza inyectada en la eliminación del ligante orgánico, tanto para procesos de inmersión en disolvente como de degradación térmica. Se mezcló polvo de alúmina con un aglutinante orgánico, compuesto por polipropileno [PP], cera de parafina [PW] y ácido esteárico [SA], y se moldeó por inyección en diferentes geometrías. La inmersión de las piezas cerámicas en hexano indujo la solubilización de PW y SA, confirmada por la variación de peso. La porosidad de las piezas, determinada mediante isoterma de adsorción de nitrógeno, mostró un aumento desde 0,5 v% antes de la inmersión hasta aproximadamente 20 v% después de la inmersión. La combustión del PP produjo hidrocarburos alifáticos y compuestos insaturados que fluyen a través de una estructura porosa producida en las primeras etapas de este proceso. La geometría de las piezas desempeña un papel importante en la eliminación del ligante, afectando a la calidad de la pieza sinterizada, así como al resto de etapas del proceso.INTRODUCCIÓNEl moldeo por inyección es uno de los procesos más utilizados en la transformación de material polimérico, debido principalmente a su alta productividad y la posibilidad de obtener piezas con geometrías complejas. Para la utilización de metales y materiales cerámicos en este proceso se requiere, además del propio material particulado, la presencia de componentes que permitan el procesado.El moldeo por inyección de polvo (PIM) se ha convertido en un proceso de transformación muy prometedor, que combina versatilidad y productividad con las propiedades de los materiales metálicos y cerámicos. El mercado mundial del PIM ascendía a 700 millones de dólares en 2000 y podría alcanzar 1.000 millones a finales de 2003. Un reflejo de este crecimiento puede verse en el aumento del número de publicaciones y patentes relacionadas con aplicaciones como implantes óseos, brackets de ortodoncia, componentes de instrumentos musicales, armas de fuego y turbocompresores para automóviles.Un esquema que ilustra el proceso de fabricación de una pieza cerámica moldeada por inyección se muestra en la Figura 1.

Se estudió la reacción de curado de la resina epoxi (EP) y los agentes de curado basados en polimercaptanos (SH), amina-fenol y amina modificada en las regiones espectrales MIR y NIR. Se observó que el FT-NIR muestra mejor los cambios espectrométricos de las reacciones estudiadas, lo que permite detectar el agente de curado en contenidos más bajos en los sistemas epoxídicos.INTRODUCCIÓNComo es bien sabido, la polimerización de grupos 1,2 con adición de agentes de curado se denomina reacción de curado de resinas epoxi. Los agentes que promueven estas reacciones incluyen aminas, amidas y anhídridos, aunque también se han utilizado mercaptanos y otros agentes de última generación[1,2]. Básicamente, las resinas no curadas, que son solubles en disolventes orgánicos, se convierten en materiales rígidos, insolubles e infusibles debido a su estructura reticulada. Estas se denominan comúnmente resinas epoxi[3] y presentan una amplia gama de propiedades viscoelásticas.Las propiedades de un sistema epoxi dependen del tipo de resina epoxi, del agente de curado, de la temperatura de curado y del grado de reticulación en la reacción de curado[4]. La comprensión de los grupos formados en la reacción es esencial para establecer la relación estructura-propiedades y optimizar las condiciones de uso como adhesivo, revestimiento o matriz en materiales compuestos reforzados con fibras. Para este fin, es necesario utilizar técnicas de caracterización.Las técnicas de análisis térmico y espectroscopia infrarroja (IR) en las regiones MIR y NIR se han citado en la bibliografía[3-7] para evaluar las reacciones de curado en resinas epoxi. Cherdoud et al.[4], en su trabajo, hicieron una serie de comentarios sobre las técnicas de caracterización utilizadas para controlar el mecanismo y cinética de curado en sistemas epoxi. Mencionaron que las técnicas DSC, tanto en modo isotérmico como dinámico, se han utilizado ampliamente para explicar la relación proporcional entre el calor liberado durante el curado y el grado de reticulación. En general, las reacciones de curado muestran una cinética compleja caracterizada por varias etapas: inducción, gelificación y endurecimiento. Es necesario obtener parámetros capaces de describir la cinética del sistema. La caracterización química queda limitada a la fase inicial de la reacción, en la que la conversión es muy baja. Los métodos espectroscópicos, en particular el FT-IR, son eficaces para controlar los cambios químicos durante el proceso de curado, incluso en una fase avanzada del curado.Ooi et al.[5] estudiaron, mediante análisis DSC, los mecanismos de curado de la reacción entre una resina epoxi basada en bisfenol A diglicidil éter y agentes imidazólicos.

En este trabajo se desarrollaron plastisoles de PVC con carbonato cálcico natural de diferentes formulaciones. El carbonato cálcico se añadió para sustituir a la resina virgen, en proporciones que variaban de 0 a 80 phr de carbonato cálcico, en plastisoles que contenían 20 phr de poli(cloruro de vinilo) reciclado. Para investigar el posible uso de las pastas, se estudió la variación de la viscosidad con el tiempo. Las pastas se laminaron y rotomoldearon para obtener probetas. Se determinaron la dureza, la resistencia a la tracción y el alargamiento de las probetas, y se observó su superficie de fractura mediante microscopía óptica. La temperatura de gelificación y la temperatura de transición vítrea se determinaron mediante mediciones viscoelásticas y DSC, respectivamente. Las probetas rotomoldeadas a 250°C durante 20 minutos mostraron valores de tracción más elevados que las rotomoldeadas a 250°C durante 15 minutos y las laminadas a 180°C durante 2 min. También se obtuvieron piezas rotomoldeadas que contenían 20 y 40 phr de carbonato cálcico natural.INTRODUCCIÓNLos datos de 2000 revelaron que 3502 municipios brasileños, es decir, el 63,6% del total, eliminan sus residuos en vertederos, causando graves problemas ambientales como contaminación del aire, suelo y aguas subterráneas. Esto significa que gran parte de los residuos generados en el país se elimina de forma inadecuada[1].En la actualidad, aproximadamente 125.000 toneladas de residuos domésticos se generan diariamente en Brasil. Solo la ciudad de São Paulo genera unas 15.000 toneladas diarias de residuos sólidos, de las cuales posiblemente más de 700 toneladas se componen de envases de plástico desechables. Estos envases están hechos principalmente de tereftalato de polietileno (PET), polietileno (PE), cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno (PP) y poliestireno (PS)[2,3].La contribución del plástico es pequeña en comparación con otros residuos como la materia orgánica, papel y cartón, vidrio, metales y escombros de construcción. Sin embargo, el aspecto negativo es su volumen aparente, o la llamada «basura visual», y el tiempo que este tipo de residuos tarda en descomponerse[2,3].El ciclo de vida útil de los productos fabricados con resina de PVC es mucho más largo que el de otras resinas, y alrededor del 88% de ellos pueden durar entre 2 y 100 años. En la fracción que corresponde al 6% en masa de los materiales plásticos que se encuentran en los vertederos, se estima que el 14% son residuos de PVC. Esto significa que el PVC tiene una presencia de alrededor del 0,8% en los residuos sólidos urbanos. Aproximadamente 1050 toneladas/día de residuos de PVC se generan en Brasil, de las cuales 126 toneladas se generan en la ciudad de São Paulo[2,3].

En la última década, se observó una reducción progresiva en el desarrollo de nuevos homopolímeros, mientras que se enfatizaron procesos, como la mezcla, que combinan polímeros comercialmente disponibles. En este trabajo, se extruyeron mezclas de policarbonato y poliestireno en composiciones del 0% al 100% de policarbonato en peso. El proceso de separación de fases se estudió combinando una serie de técnicas analíticas como la microscopía electrónica de barrido, óptica e infrarroja (micro-FTIR). La microscopía electrónica y óptica permitió determinar una correlación entre la morfología de las fases y el grado de estabilidad de las fases del sistema. La composición de las fases y la información sobre la estabilidad de fase se determinaron mediante micro-FTIR. El parámetro de interacción Flory-Huggins también pudo calcularse a partir de los datos de micro-FTIR.INTRODUCCIÓNExiste un creciente interés en la investigación y el desarrollo de procesos que mezclen homopolímeros existentes, ya que esto permite nuevas combinaciones de propiedades y nuevas aplicaciones utilizando productos ya existentes[1]. Las mezclas de polímeros son mezclas físicas de dos o más polímeros sin enlace químico entre ellos. Son interesantes por el efecto cooperativo de la mezcla, que se manifiesta en una mejora de las propiedades del polímero en comparación con las propiedades de los homopolímeros[2].Cuando se trata de mezclar polímeros, la masa puede presentarse como homogénea, monofásica, o como un sistema heterogéneo, multifásico, y las propiedades dependen de la composición del sistema, la compatibilidad de sus ingredientes, el procesado y la morfología de las fases[3]. Uno de los requisitos para el éxito de una mezcla en su aplicación final es la calidad y la homogeneidad de la mezcla polimérica[4]. Se han realizado varios intentos para conseguir una mezcla con un mayor grado de homogeneidad, aunque este objetivo acentúa la tendencia a la inmiscibilidad[4].Las mezclas con policarbonato y diferentes polímeros han sido objeto de diversas investigaciones debido a su transparencia óptica, estabilidad térmica y propiedades mecánicas[5-7]. El policarbonato tiene excelentes propiedades mecánicas, una resistencia al impacto mayor que la de cualquier otro termoplástico y su transparencia es comparable a la del vidrio de silicato, propiedades muy deseables en numerosas aplicaciones comerciales.

Este trabajo tiene como objetivo presentar la síntesis de un poli (ácido amínico) (PAA) para ser utilizado como precursor de interfase en la fabricación de compuestos termoplásticos de altas prestaciones. Los compuestos termoplásticos que comprenden un refuerzo rígido y una matriz dúctil tienen sus propiedades mecánicas fuertemente dependientes del mecanismo de transferencia de carga entre el refuerzo y la matriz. Por esta razón, la región de interfase juega un papel fundamental en las propiedades finales de los materiales compuestos. El PAA apareció como una alternativa para mejorar la adhesión fibra/matriz cuando se transforma en poliimida (PI) favoreciendo la unión entre el refuerzo y la matriz termoplástica. Este trabajo muestra la síntesis de PAA a partir de reactivos BTDA y DHPr y su conversión en PI por imidación en medio líquido. El análisis de espectrometría de masas confirmó la síntesis de PAA a partir de los reactivos precursores y el análisis FTIR evaluó el éxito de la conversión de PAA en PI. Los análisis DSC y TGA de los PI determinaron sus temperaturas de transición vítrea (~213°C) y descomposición (~310°C), respectivamente. Estos resultados motivan el uso de PAA/PI como precursor de interfase para obtener compuestos termoplásticos con temperaturas de procesado inferiores a 310°C.INTRODUCCIÓNEl principal reto en la tecnología de procesado de materiales compuestos (caracterizados por sus mayores valores de temperatura de servicio, entre otras propiedades) es la obtención de una adecuada interfaz/interfase entre el refuerzo y la matriz. La interfaz entre la fibra y la matriz puede definirse como la superficie límite entre estos componentes, a través de la cual se produce una discontinuidad de algunos parámetros. En la práctica, una región interfacial tiene un espesor limitado. La interfaz es un plano hipotético de espesor «cero» que une el refuerzo y la matriz mediante un determinado mecanismo de adhesión[1,2]. Cahn et al.[1] y Reifsnider[2] definen la interfase, para los materiales compuestos, como la región formada como resultado de la interacción entre la fibra y la matriz, con morfologías y/o composiciones químicas distintas cuando se compara con la de la fibra y la matriz (Figura 1)[1,3].

Aunque tanto los procesos de polimerización en emulsión como en suspensión se realizan en medios heterogéneos, cada proceso presenta sus propias características típicas, como la distribución del tamaño de partícula, la distribución del peso molecular, las tasas de nucleación de las partículas de polímero, las tasas de polimerización, etc. En este trabajo se llevan a cabo polimerizaciones de estireno en procesos de suspensión y emulsión simultáneamente. La carga inicial del reactor se asemeja a la receta de las polimerizaciones estándar de estireno en suspensión, mientras que los constituyentes de la polimerización en emulsión se añaden durante el lote. Se analiza la influencia del momento en que se inicia la alimentación de la emulsión sobre el curso de la polimerización y los efectos sobre las propiedades del polímero. Se desarrolla un modelo matemático para describir el comportamiento del sistema. Los datos de simulación obtenidos con el modelo propuesto concuerdan bien con los datos experimentales de conversión, peso molecular medio y distribución del peso molecular. Se observó que la morfología de las partículas de polímero y el peso molecular medio cambian muy significativamente con el tiempo de alimentación de la emulsión y que tales cambios pueden dar lugar a distribuciones bimodales del peso molecular. Se obtuvieron partículas de polímero con núcleo, en las que el núcleo estaba formado por partículas de polímero procedentes del proceso de polimerización en suspensión y la concha por partículas de polímero procedentes del de emulsión.INTRODUCCIÓNLas propiedades finales de las resinas poliméricas dependen de diversas variables, como la distribución del tamaño de las partículas, la composición del polímero y, principalmente, la forma de la curva de distribución del peso molecular (CDPM)[1]. En algunas aplicaciones específicas son necesarias CDPM anchas o bimodales, ya que la fracción polimérica con un peso molecular bajo mejora la procesabilidad de la resina, mientras que la fracción de peso molecular alto contribuye a mejorar las propiedades mecánicas de la resina[2,3].La literatura presenta un gran número de técnicas para producir resinas con un alto índice de polidispersidad[2]. Sin embargo, todas estas técnicas se basan en el principio de mezclar diferentes materiales a nivel molecular. Las principales estrategias son el uso de agentes de transferencia de cadena[4], la manipulación de las condiciones de operación[5] y el uso de distintos tipos de catalizadores[6]. Además, también pueden utilizarse procesos físicos de mezcla, aunque estos procesos no suelen recomendarse porque el rendimiento del producto final puede ser insatisfactorio debido al menor grado de mezcla que puede conseguirse.

Los compuestos de matriz polimérica (PMC) reforzados con fibras se consideran excelentes materiales de ingeniería. En aplicaciones estructurales, cuando una elevada relación resistencia-peso es fundamental para el diseño, los PMC están sustituyendo con éxito a muchos materiales convencionales. Desde la Segunda Guerra Mundial, los materiales textiles se han utilizado como blindaje balístico. Los materiales fabricados con fibras de polietileno de peso molecular ultraalto (UHMWPE) se utilizan en la producción de materiales de blindaje, para protección de personal y vehículos blindados. Como estos han sido desarrollados y comercializados más recientemente, no hay suficiente información sobre la acción de la radiación ionizante en el comportamiento balístico de este material de blindaje. En el presente trabajo se evaluó el comportamiento balístico de placas compuestas fabricadas con fibras de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) tras su exposición a radiación gamma. Los resultados de los ensayos balísticos se relacionaron con las modificaciones macromoleculares inducidas por la degradación ambiental mediante ensayos mecánicos (dureza, impacto y flexión) y fisicoquímicos (espectroscopia infrarroja, calorimetría diferencial de barrido y análisis termo gravimétrico). Nuestros resultados indican que la irradiación gamma induce modificaciones en las cadenas macromoleculares del UHMWPE, alterando las propiedades mecánicas del compuesto y disminuyendo, para dosis de radiación más altas, su rendimiento balístico. Estos resultados se presentan y discuten.INTRODUCCIÓNDesde los albores de la historia, los seres humanos se han esforzado por crear y perfeccionar mecanismos para protegerse de las agresiones de sus enemigos[1]. La posibilidad de formular el adecuado material para cada aplicación ha sido posible desde la aparición de los materiales compuestos, que se han utilizado en diversos segmentos industriales, como la aeronáutica, aeroespacial, transporte, equipamiento militar, equipamiento deportivo, etc. Las fibras y los tejidos se utilizan en todo el mundo desde la década de 1970 como materiales de refuerzo en materiales compuestos y materiales compuestos de matriz polimérica (PMC). Los materiales compuestos de matriz polimérica (PMC) reforzados se consideran actualmente excelentes materiales de ingeniería[2,3].Los materiales poliméricos como el poliéster, la poliamida aramida, polietileno y polipropileno han sido ampliamente utilizados en la industria de material bélico. Los tejidos poliméricos se han utilizado desde la Segunda Guerra Mundial como blindaje balístico, ya sea en forma de blindaje flexible o de blindaje duro.

Es bien sabido que en los polímeros esencialmente lineales las propiedades de los polímeros fundidos cambian con el aumento de los pesos moleculares y los grados de ramificación. Este comportamiento se observó a partir del análisis de datos de la resistencia del polímero fundido, la maleabilidad y el contenido de gel. En este trabajo se irradió con radiación gamma polipropileno isotáctico (iPP) en presencia de monómeros multifuncionales. Los monómeros utilizados fueron triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA) y trialilcianurato (TAC). El iPP con TMPTA mostró la mayor resistencia en la fusión y contenido en gel, seguido del TAC. Se demostró que el TMPTA es un potente agente de reticulación y ramificación del iPP. Ambos monómeros modificaron la morfología original del iPP, el pico de fusión se desplazó hacia una temperatura más baja y la temperatura de cristalización aumentó durante el enfriamiento después de la primera pasada. En los termogramas DSC se observaron picos de fusión dobles, causados por un doble grosor laminar.INTRODUCCIÓNEl polipropileno lineal de configuración isotáctica (iPP) es uno de los polímeros que pueden sufrir una fisión de cadena durante los procesos físicos y químicos utilizados en la fabricación del polipropileno. Durante los procesos físicos y químicos utilizados en producción y aplicación final, la ruptura de las macromoléculas de un polímero, normalmente conocida como «visbreaking»[1], da lugar a productos de baja masa molecular.Existen varios procesos que favorecen este efecto en las poliolefinas, grupo en el que se incluye el iPP. Entre estos procesos se encuentran la pirólisis térmica[1], el uso de agentes oxidantes durante el procesado[2], el uso de extrusión reactiva[2], el procesado múltiple[3], como las extrusiones sucesivas, y el uso de radiaciones ionizantes[2,4-7], frecuentemente utilizados para modificar estructuralmente polímeros que son esencialmente lineales. El aumento de peso molecular puede producirse por la reacción de radicales u oligómeros formados durante el procesado. La reducción o el aumento de peso molecular da lugar a cambios en las propiedades de estos materiales. El iPP, como ya se ha mencionado, es un polímero esencialmente lineal debido a su proceso de polimerización, que puede utilizar catalizadores Ziegler-Natta y metaloceno. Estos procesos aún no permiten la producción de iPP ramificado. Por el momento, el iPP ramificado sólo es posible mediante la modificación radical de sus macromoléculas.

En este trabajo se desarrollaron compuestos de caucho de nitrilo con fibras de sisal y compuestos de caucho de nitrilo con carbonato cálcico y fibras de sisal. Se estudió la influencia de la cantidad de carbonato cálcico y el tamaño de las fibras de sisal en las propiedades del compuesto. Los compuestos, con fibras cortas distribuidas aleatoriamente, se caracterizaron mediante análisis mecánico, microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis termogravimétrico (TGA). El tamaño óptimo de las fibras de sisal para reforzar la matriz de nitrilo fue de 6 mm. El volumen ideal de carbonato cálcico fue de 67 phr. El análisis TGA demostró que los compuestos son estables hasta 300°C. Los materiales desarrollados presentan una buena relación coste/beneficio, siendo por tanto prometedora su utilización.INTRODUCCIÓNLos cauchos nitrílicos, conocidos como Buna N, NBR o simplemente caucho nitrílico, se obtienen por copolimerización de butadieno y acrilonitrilo, con un contenido de acrilonitrilo que generalmente varía entre el 15% y el 50%. La característica más destacada de estos cauchos es su excelente resistencia a ACEITES y disolventes aromáticos, la cual está directamente relacionada con el contenido de acrilonitrilo: a mayor contenido, mayor resistencia a aceites[1,2]. Además, presentan buena resistencia a la ABRASIÓN y excelentes propiedades de resistencia a la compresión, lo que los convierte en materiales versátiles para aplicaciones donde se requiere resistencia al AGUA y baja permeabilidad a GASES, además de su naturaleza POLAR, que los hace útiles como ADHESIVOS[1,3].El carbonato cálcico es uno de los rellenos blancos más utilizados en productos de caucho, superado solo por el caolín. Su popularidad se debe a que puede ser incorporado en altas concentraciones con mínimas pérdidas en propiedades como blandura, elongación y resiliencia[4,5]. Un estudio realizado por Saad y Younan[6] sobre la combinación de carbonato cálcico con fibras cortas de nylon 6 en caucho natural reveló que el compuesto con 25 partes por cien de fibras y 40 partes por cien de carbonato cálcico exhibía las mejores propiedades mecánicas y eléctricas.Los polímeros de NITRILO son AMORFOS y requieren refuerzos para mejorar sus propiedades, especialmente cuando se combinan con FIBRAS, lo que da como resultado un compuesto que combina la resistencia y rigidez de las fibras con la elasticidad del caucho[1].