Plásticos conductores
El campo de los materiales está representado principalmente por la cerámica, los metales y los polímeros. Aunque se han producido notables mejoras en el ámbito de la cerámica y los metales, es el campo de los polímeros el que ha experimentado una explosión de progreso. Los polímeros han pasado de ser sustitutos baratos de los productos naturales a ofrecer opciones de alta calidad para una gran variedad de aplicaciones. En los próximos años cabe esperar que se produzcan más avances y progresos que sirvan de apoyo a la economía.
Los polímeros se derivan del petróleo, y su bajo coste tiene su origen en la abundancia de la materia prima, en el ingenio de los ingenieros químicos que idearon los procesos de fabricación y en las economías de escala que han surgido con el aumento del uso. Menos del 5% del barril de petróleo se utiliza para polímeros, por lo que es probable que el petróleo siga siendo la principal materia prima en un futuro indefinido. Los polímeros constituyen una parte de alto valor añadido de la base de clientes del petróleo y han dado lugar a una creciente competencia internacional en la fabricación de materiales básicos, así como de termoplásticos de ingeniería y polímeros especiales.
Polímeros semiconductores
Fig. 8.4Cuatro ejemplos de espectros IR de partículas granulares que eran muy similares en forma y apariencia a las partículas de cuarzo pero que mostraban espectros no poliméricos diferentes cuando se analizaban mediante espectroscopia micro-FTIR basada en FPAImagen de tamaño completo
8.5.2.3 Fragmentos y fibrasEntre las 16 partículas que se diferenciaban del material granular, encontramos cuatro fragmentos negros maleables con un tamaño entre 260 y 390 µm, que presentaban una alta absorbancia y mostraban espectros IR de transmisión no interpretables (Fig. 8.5). De acuerdo con sus propiedades maleables y similares a las del betún y su coloración, esas partículas son probablemente residuos de petróleo procedentes de vertidos de barcos o del desgaste de la carretera. En total, seis partículas eran de origen biológico. Cuatro partículas de aspecto fibroso (longitud: 290-900 µm, anchura 16-100 µm) mostraban espectros IR orgánicos similares a los de la celulosa y eran muy probablemente de origen vegetal. Dos partículas (200-800 µm) mostraban espectros IR similares a los de la quitina, por lo que se asignaron a partículas de origen animal.Fig. 8.5Espectro IR de partículas negras de aspecto bituminoso que mostraron una alta absorbencia cuando se midieron mediante espectroscopia micro-FTIR basada en FPAImagen de tamaño completo
Polímeros conductores
Un polímero de impresión molecular (MIP) es un polímero que ha sido procesado mediante la técnica de impresión molecular que deja cavidades en la matriz del polímero con afinidad por una molécula “plantilla” elegida. El proceso suele consistir en iniciar la polimerización de monómeros en presencia de una molécula plantilla que se extrae después, dejando cavidades complementarias. Estos polímeros tienen afinidad por la molécula original y se han utilizado en aplicaciones como la separación química, la catálisis o los sensores moleculares. Los trabajos publicados sobre el tema se remontan a la década de 1930.
La impresión molecular es el proceso de generar una impresión dentro de un sólido o un gel, cuyo tamaño, forma y distribución de la carga corresponde a una molécula plantilla (normalmente presente durante la polimerización). El resultado es un receptor sintético capaz de unirse a una molécula diana, que encaja en el sitio de unión con gran afinidad y especificidad. Las interacciones entre el polímero y la plantilla son similares a las que existen entre los anticuerpos y los antígenos, y consisten en interacciones electrostáticas, enlaces de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas.
Polímeros de impresión molecular en aplicaciones biológicas
La figura 1 muestra que el número de artículos sobre PIM publicados en el campo de la ciencia y la tecnología de los alimentos y la agricultura ha aumentado de forma constante en los últimos 5 años, y es muy importante resumir los últimos avances en este campo de forma oportuna y sistemática para promover el progreso científico. Esta revisión describe en primer lugar los principios básicos y los procesos de producción de los polímeros de impresión molecular. En segundo lugar, se destaca una visión general de las aplicaciones recientes de los polímeros de impresión molecular en el pretratamiento de muestras, los sensores, la separación cromatográfica y las enzimas miméticas. Por último, se presenta una breve evaluación de los problemas técnicos actuales y las tendencias futuras de los polímeros de impresión molecular. Esta investigación proporciona la base necesaria para promover la integración de los PIM y las tecnologías multidisciplinares en el futuro, así como para el desarrollo posterior de los PIM con aplicaciones multifuncionales.
La síntesis de los PIM es el método de producción más común. En resumen, los monómeros funcionales interactúan con las moléculas objetivo en solución para formar una red de complejos con interacciones covalentes o no covalentes. Sobre la base del proceso de reordenación entre la molécula objetivo y el monómero funcional en el polímero, se puede clasificar principalmente en tres tipos de interacciones: covalente, no covalente y semicovalente (Canfarotta et al., 2018; Huang et al., 2018; Sposito et al., 2018; Wang H. et al., 2018; Bagheri et al., 2019).