Optimización de la Dispersión de Nanopartículas de Cobre en una Matriz de Polipropileno

Abstract

Hoy en día, las infecciones bacterianas intrahospitalarias representan la séptima causa de mortalidad en el mundo, por ésta razón la demanda de nuevos materiales biocidas se ha incrementado. Los nanocompósitos bactericidas son de gran interés debido a su versatilidad y fácil procesamiento, estos pueden ser preparados en base a metales bactericidas, como el cobre, que ha sido usado como agente antimicrobiano por siglos. Se ha comprobado que el cobre a nivel nanométrico aumenta sustancialmente su toxicidad, sin embargo esta ventaja se pierde debido a las grandes fuerzas de atracción entre las partículas, las cuales provocan aglomeraciones. Es por esto que la dispersión de nanopartículas ha sido uno de los grandes desafíos de la nanotecnología.

El presente trabajo tiene como objetivo optimizar la dispersión de nanopartículas de cobre en una matriz de polipropileno y relacionar la disminución de aglomerados con la cantidad de iones que liberan, con el fin de reducir la carga de relleno para mantener resultados antibacterianos y optimizar costos. Para ello, se estudió las principales variables de procesamiento en la preparación de compósitos, tales como velocidad de mezclado, uso de compatibilizante, nanopartículas previamente disueltas en solventes y síntesis de nanopartículas funcionalizadas para combatir aglomeraciones.

Como resultado se logró optimizar la dispersión de nanopartículas de cobre en polipropileno. Las mezclas realizadas con compatibilizante, nanopartículas dispersas en etanol y nanopartículas funcionalizadas presentaron el menor tamaño de aglomerados, y a su vez la mayor lixiviación de iones de cobre en el tiempo.

Estas metodologías simples y económicas son fácilmente escalables a nivel industrial y dan pie a la producción masiva de nanomateriales, al alcance de los consumidores.