Poliméricos en acción

Lisbeth Bernal
Prensa USB

Durante los premios otorgados por la Sociedad Galileana a los tres profesores más productivos de la USB en 2004, según la base de datos del Science Citation Index, resultó homenajeado Alejandro Müller del Departamento de Ciencia de los Materiales.

Los trabajos liderados por Müller dentro del Laboratorio de Polímeros se dividen en diversas áreas, que son clasificadas de acuerdo con el tipo de polímeros que investiga el equipo de profesores que trabaja junto a él para lograr los aportes que necesita y exige la sociedad venezolana. Por ello se puede observar que en dicho Laboratorio se desarrollan proyectos con polímeros bioabsorbibles, bioestables, biodegradables, semicristalinos, copolímeros en bloque, polímeros en solución y nanocompuestos, que se traducen en mejoras tanto para la industria médica, alimenticia, petrolera, ambiental, petroquímica, de cosmetología y de agricultura, principalmente.
Proveer soluciones dirigidas al sector de la salud constituye una de las líneas desarrolladas dentro del Grupo de Polímeros I que se encuentra bajo la dirección de Müller. Una prueba de ello son los análisis que le practican a los polímeros bioabsorbibles, ideales para producir implantes dentro del cuerpo humano a fin de sustituir el uso de piezas metálicas.

Los avances en dicha área se orientan a la producción de piezas de polímeros que cumplan una función reductora de las fracturas, no sólo para facilitar la formación del callo óseo, sino además para evitar una operación posterior de extracción de esas piezas, ya que las mismas deberían degradarse por sí mismo dentro del cuerpo.

“Nosotros estudiamos ese tipo de materiales y cómo evolucionan sus propiedades en el tiempo de degradación. Simulamos in vitro lo que ocurre dentro del cuerpo humano en condiciones muy parecidas, para ver qué le pasa a la estructura del polímero y cómo va cambiando en el tiempo. Trabajamos para ello con la polidioxanona que es un material que se utiliza para suturas internas y con copolímeros en bloque de otros polímeros bioabsorbibles”, explica Müller.

No obstante, en los proyectos de polímeros bioestables se busca precisamente lo opuesto al caso anterior, por lo cual lo interesante está en conseguir que el material no sea dañino para el cuerpo humano pero que al mismo tiempo el organismo no lo pueda degradar a fin de conservar su función el máximo período posible.

Dentro del renglón de los biopolímeros donde se citan los bioabsorbibles y los bioestables, también se ubican los biodegradables. Su desarrollo se realiza con interés hacia el ambiente y por ende, hacia la producción de materiales desechables que se degraden.

“Los vasos y bolsas desechables comunes no son degradados por microorganismos porque son estables y la manera de deshacerse de ellos es utilizándolos como relleno o quemándolos para obtener energía, pero igualmente, su acumulación ha sido durante muchos años un gran problema. Una posible solución es utilizar materiales biodegradables, que las bacterias o enzimas, sean capaces de degradar”. En ese sentido, agrega que existen poliésteres sintéticos biodegradables pero de alto costo y también mezclas de materiales que incluyen el uso tanto de polímeros de origen sintético como naturales. Un ejemplo de los sintéticos es la policaprolactona, mientras que un ejemplo de los naturales es el almidón de maíz o de yuca.

Ciencia transferible
Junto a estos proyectos, en el Laboratorio de Polímeros también se trabaja con las propiedades del polietileno, uno de los materiales más conocidos y tradicionales entre los polímeros que además, es de producción nacional. “Estudiamos cómo se ordenan las cadenas en los cristales, el tipo de propiedades mecánicas y térmicas que presentan, a través de una investigación que posee una parte de ciencia básica y otra de ciencia aplicada hacia los productos transformados”.

Otro proyecto de investigación básica tiene que ver con el estudio de copolímeros en bloque, los cuales son materiales que tienen cadenas unidas por enlaces covalentes pero de diferente estructura química. “Cuando la estructura es diferente se separan en fases muy pequeñas que sirven como patrones para depositar otros materiales dentro de esas cavidades, esto serviría para el área de la litografía y la comunicación digital, sin embargo nuestro principal interés es producir un material con esos patrones a nivel nanométrico y estudiar sus propiedades físicas”.

El premio es para un grupo
Lograr una alta productividad exige un esfuerzo mancomunado de un equipo de trabajo.
De hecho, Müller dice que este galardón es compartido con todos los miembros del Grupo de Polímeros I adscrito al Decanato de Investigación y Desarrollo.

Por tanto los homenajeados son en total 11 investigadores: María Luisa Arnal, Vittoria Balsamo, Leni Márquez, José Luis Feijoo, Gladys Ronca, Nelson Ramírez, Cristian Puig, Mireya Matos, Johan Sánchez y Rosa Morales. Todos miembros de diversos departamentos de la USB entre los que se encuentran Ciencia de los Materiales, Mecánica y Termodinámica y Fenómenos de Transferencia.

Junto a ellos se extiende el reconocimiento a una larga lista de colaboradores con quienes se ha establecido una fructífera labor de vieja data, pues dicho equipo combina sus esfuerzos con otros departamentos de esta casa de estudios como el de Física, Tecnología de Procesos Biológicos y Bioquímicos, Química y Biología Celular, además de los grupos de polímeros de las universidades de Los Andes y de Oriente, entre otros.

Retos
Según Müller los polímeros naturales son muy difíciles de estudiar, tanto la celulosa como la quitina, no obstante, señaló que en la USB se hará el esfuerzo por profundizar
las investigaciones en dicha área en vista de las múltiples aplicaciones que poseen estos materiales. Adicionalmente se continuarán las investigaciones en biopolímeros
en general tanto bioabsorbibles, como bioestables y biodegradables.

Además orientarán parte de sus líneas de investigación en fluidos estructurados y copolímeros en bloque y fortalecerán su acción en el ámbito internacional donde mantienen proyectos con Francia, Alemania, Chile, Argentina, Suecia e Italia, a través de los denominados Proyectos de Cooperación en Postgrado PCP, Ecos-nord y Alfa.

¿Qué son los polímeros?
Los materiales poliméricos son colecciones de cadenas muy largas de moléculas que poseen una o varias unidades estructurales que se repiten. Según Müller: “un polímero como el polietileno está formado por la agregación de muchas macromoléculas. Una macromolécula de polietileno a su vez, está constituida por átomos de carbono e hidrógeno unidos covalentemente de tal forma que un solo motivo químico es repetido muchas veces formando una cadena muy larga y se denomina homopolímero por ser una sola estructura química la que se repite. En cambio un copolímero está constituido por dos tipos de unidades químicas que se repiten con un cierto orden a lo largo de la cadena”.

Alejandro Müller
Es Ingeniero de Materiales graduado en la USB. Posee una Maestría en Química del IVIC y un Doctorado en Física de la Universidad de Bristol, Inglaterra. Actualmente es profesor titular de la USB, ha publicado más de 200 trabajos científicos, 97 de ellos en revistas indexadas en el SCI y ha realizado más de 200 comunicaciones a congresos y charlas invitadas en diversos países. Adicionalmente, ha dirigido 61 tesis de pregrado y 27 de postgrado y en 1995 recibió el Premio Lorenzo Mendoza Fleury de la Fundación Polar. Recientemente Muller ganó el premio a la “Productividad Académica en Investigación Universitaria”, en su edición 2005, otorgado por el Núcleo de los CDCHT.