Investigadores de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), junto con colegas de la universidad española de La Laguna, hallaron propiedades anticorrosivas en un recubrimiento para metales, con lo que se evitaría el uso de pinturas, como suele hacerse. Lo han probado en diversas superficies metálicas y actualmente están tramitando el patentamiento del desarrollo.
Agencia TSS — El químico argentino Gabriel Planes estaba realizando un doctorado en la Universidad de La Laguna, En Tenerife, España, en el que intentaba mejorar catalizadores para hacer que los metales reacciones con el oxígeno de forma más acelerada, cuando algo salió mal. En sus experimentos usó un tipo de nanoestructura muy curvada que prácticamente anuló la interacción entre el platino, que era el metal con el que trabajaba, y el oxígeno, por lo que el metal no se oxidaba y no generaba el efecto deseado.
El óxido en los metales es un problema crítico en toda obra de ingeniería. Para evitarlo, los metales se cubren con pinturas que, expuestas al sol, se degradan y deben ser reaplicadas, o se recubren con otros metales como el zinc, en el caso del galvanizado. Hay zonas del planeta donde la salinidad del aire es tan importante que los metales tienen muy poca vida y pueden generar grandes riesgos a la vida humana e importantes costos. Un estudio de la National Association of Corrosion Engineers (NACE), de Estados Unidos, estima que el costo mundial de la corrosión equivale a un 3,4 por ciento del PBI mundial, por lo que es un problema serio que afecta la economía y a la seguridad de la infraestructura en todo el mundo.
El método descubierto por este investigador tiene la característica de que no se deben agregar pinturas u otros metales, sino que se modifica la superficie del metal en uso para crear una estructura en red a escala nano, muy curvada, lo que hace que la interacción con el oxígeno prácticamente desaparezca y por lo tanto el óxido no se pueda generar.
Las implicancias que esto podría llegar a tener para la industria son muy amplias pero todavía difíciles de estimar. Y la técnica está en proceso de patentamiento, por lo que hay muchos detalles que todavía no pueden ser revelados, como, por ejemplo, los diferentes tipos de metales en los que ha sido probada con éxito, que han sido varios.

En diálogo con TSS, Planes dijo: “Estamos patentando la aplicación de una forma de obtener materiales para un fin diferente del que fue inicialmente publicado y patentado. Esto se utilizaba para hacer catalizadores, aceleradores de la reacción para celdas de combustible que utilizan metales nobles como platino, paladio, y ese tipo de cosas. Un grupo de Southampton, allá por el 2001, publicó la síntesis de metales mesoporosos nanoestructurados como forma de hacer metales. Nosotros lo usamos para medir sus propiedades catalíticas porque lo queríamos era oxidar a la mayor velocidad posible sobre esa superficie y medimos un montón de parámetros, entre la que encontramos que la medición de reducción de oxígeno, que es indeseada en corrosión, no ocurría sobre platino nanoestructurado, que la inhibía completamente y ahí surgió la idea de modificar la propiedades de la superficie para evitar la reacción con el oxígeno”.
Cómo funciona
Para lograr formar esta superficie nanoestructurada hay dos métodos diferentes: se puede aplicar de forma externa una capa de un metal sobre una pieza del mismo metal, o se puede modificar la superficie de la pieza mediante sistemas controlados de erosión.
El método se basa en la deposición de metales en una solución que tiene una estructura de fases muy definida. Por ejemplo, en determinadas concentraciones de una solución, cuando uno pone un surfactante en agua se forman micelas, burbujas, que es lo que hace el detergente cuando lavamos. Estas micelas se forman en concentraciones de surfactante que son relativamente bajas en concentración de agua (mucha agua en relación al detergente). Cuando las concentraciones de ambas sustancias son más parecidas se forman fases ordenadas, así como las micelas son fases ordenadas, se forman otras formas que son muchísimo más chicas de lo que sería una burbuja. Se curvan tanto las uniones entre las parte hidrofílica e hidrofóbica que se forman estructuras tipo panal de abejas, son estructuras hexagonales que tienen un diámetro de poro, que están alrededor de los tres nanómetros. En el caso de estos metales, la curvatura de esa superficie metálica es tremendamente alta, eso altera las propiedades electroquímicas del metal e inhibe la reacción de oxígeno.

Los titulares de la patente en trámite serán la Universidad de La Laguna en España, ya que el proceso comenzó cuando Planes estaba allí haciendo su posdoctorado, y la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), donde se continuaron las investigaciones. Elena María Pastor Tejera, la jefa del grupo de investigación en La Laguna, y Gonzalo García, un investigador argentino nacionalizado italiano que también trabaja en la universidad de Tenerife, junto con Planes, son los investigadores involucrados en el patentamiento. La solicitud de patente se presentó en España porque fue la universidad de ese país la que tomó la iniciativa de patentar y tiene un grupo de personas dedicadas al tema que fue guiando todo el proceso burocrático. Si la solicitud es aprobada allí, se verá la necesidad de patentar en otros mercados, o si consiguen un socio comercial que quiera aplicar en la industria este proceso.
“En estas etapas iniciales de un descubrimiento lo habitual es que uno escriba un paper, muestre los resultados y alguien que tiene la posibilidad de utilizarlo lo termina haciendo sin decir nada, como un secreto industrial o un conocimiento protegido. En este caso, nos pareció importante patentarlo, generar un antecedente de propiedad en ese sentido y después ver qué tan aplicable resulta, porque estamos patentando un fenómeno que es bastante general en nanoestructuras por lo que la última implicancia de lo que estamos haciendo no la conocemos. Es difícil ver en el tiempo en qué se va a aplicar. Quizás lo usa la industria electrónica, la satelital o la de gasoductos”, dijo Planes. Y concluyó: “También es un aprendizaje interesante porque los científicos no siempre tenemos la aplicación industrial en el horizonte cercano, así que es un ejercicio de empezar a pensar en para qué otra cosa serviría lo que estamos haciendo. Por eso es muy importante lo que están haciendo las universidades argentinas, de salir un poco del paper y empezar a ver el lado de las patentes como forma de proteger la riqueza y la sociedad del conocimiento. Es algo que también debe ser reconocido en la carrera científica”.
25 may 2023
Temas: Corrosión, Nanotecnología, Química, Transferencia tecnológica, UNRC