viernes, 28 de abril de 2006

Superglue o el investigador que hizo honor a su nombre

Prometí hace unos días escribir una entrada sobre adhesivos y parece que me descuelgo con una de percebes, pero todo tiene su explicación. En pocos días he leído dos resúmenes de dos artículos científicos, relativamente recientes, relacionados con bichos y adhesivos. En uno de ellos se hacía referencia al descubrimiento, por parte de un grupo americano, de que los iones hierro disueltos en agua parecen ser los catalizadores de un proceso de reticulación o endurecimiento de un polímero que es el adhesivo que permite a los moluscos, percebes y similares estar firmemente adheridos a las rocas. Algo de esto ya sabía, porque mi amigo Mike Coleman (PennState University) había escrito al respecto en uno de sus Case Studies sobre polímeros. Mike dice que lo hizo inspirado por unos percebes que, no sin cierta resistencia, conseguimos que se comiera en el Gambara de la Parte Vieja (resistencia a comérselos y resistencia a tirar los restos al suelo).

Parece ser que el poderoso adhesivo es un polipéptido que contiene el aminoácido 3,4 dihidroxifenil-L-alanina (DOPA) que parece ser el ingrediente activo que bajo la acción catalítica de iones metálicos produce una serie de reacciones químicas y oxidativas que generan un polímero reticulado que mantiene unido al percebe a la roca, madera o metal en los que quiera vivir.

El otro artículo habla de cosas parecidas pero en torno a una bacteria, la Caulobacter crecentus, una ciudadana omnipresente en medios acuáticos y que investigadores de la Universidad de Indiana han demostrado que se adhieren a las superficies por un adhesivo cuya fuerza de unión han conseguido medir con un microscopio de fuerza atómica, resultando ser unas tres veces superior al del conocido Superglue con el que completaré esta entrada. En este caso, el adhesivo es un polisacárido de N-acetilglucosamina.No se trata de curiosidades de científicos en sus torres de marfil. Hay que tener en cuenta que ambos adhesivos funcionan en medio acuoso y, por sólo poner un ejemplo, los dentistas estarían encantados de conocer los mecanismos de adhesión implícitos en estos procesos.

He mencionado antes de pasada al Superglue, un popular adhesivo que despierta en nosotros pasiones encontradas ya que como adhesivo es de una eficacia impresionante pero manejarlo sin mácula es toda una aventura. La historia del superglue (estos datos se los debo a Mike) es un nuevo ejemplo de serendipity (chiripa). Cuenta Mike en sus Case Studies que el Dr. Fred Joyner era un investigador de la Tennesse Eastman en los años cincuenta que trataba de encontrar nuevos polímeros acrílicos transparentes y resistentes para diversos usos. Un día que tras obtener una muestra de un polietil cianocrilato, trataba de colocarla entre dos vidrios para medirle el indice de refracción, pasó lo que tenía que pasar. Que aquello no había manera de despegarlo.

Y de ahí empezó la historia de los cianoacrilatos, alias superglue. La historia tiene su retranca porque el verbo to join en inglés es unir, juntar, pegar y la palabra joiner podría traducirse como “el que junta o pega”. Así que con el pequeño matiz de la y griega en lugar de la i latina, el Dr. Joyner era un personaje predestinado por la Historia a cumplir su digna misión de hacernos más fácil el pegar.

Creo que puede resultar de interés contar el funcionamiento de los cianoacrilatos, los monómeros o materia prima que generan el polímero que pega.
Se trata de compuestos de estructura similar a la que se muestra en la figura, donde aparece la fórmula del cianoacrilato de etilo, el mismo que polimerizó Joyner. Estos monómeros polimerizan rápidamente (y en algunos casos violentamente) en presencia de sustancias básicas. Para rebajar un poco esa violencia se usan diferentes variantes que consisten en sustituir el grupo etilo por otros. Pero el caso es que siguen polimerizando con gran rapidez incluso en presencia de agua, la base más débil que podamos pensar.

Así que cuando abrimos nuestro tubo de superglue que contiene ese monómero, basta con la humedad que hay siempre en el ambiente (y más en Donosti) para que aquello polimerice y actúe como nexo de unión entre las partes en presencia. Así que ahora entenderéis fácil por qué polimeriza en nuestras manos o dedos. El agua que contenemos (recordad que os conté que el 75% del arzobispo de Canterbury es agua) es suficiente para inducir la reacción de polimerización y hacer que el líquido del tubo solidifique y pegue lo que pille a mano.

No hay comentarios:

Datos personales

Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.