lunes, 11 de mayo de 2020

Polímeros transparentes para una pandemia

Es muy probable que a muchos el nombre Plexiglas no les suene de nada. Es una marca registrada y espero que la empresa que tiene la propiedad del nombre no se meta conmigo, porque lo cierto es que les voy a hacer propaganda gratis. En lo que a mi respecta, esa palabra forma parte de mi memoria histórica. La aprendí cuando era un niño un tanto salvaje, jugando en un barrio que, en los cincuenta y principios de los sesenta, estaba en las afueras de Hernani, aunque hoy es casi el centro del pueblo donde viví hasta los diecisiete años. Y la aprendí cuando aún no sabía que iba a estudiar Química ni que, años más tarde, me iba a encontrar con el material que responde a ese nombre comercial siendo ya un incipiente investigador en polímeros.

En una entrada que escribí en un Blog mantenido por mis amigos de la Asociación de Divulgación Científica de la Región de Murcia (ADCMurcia), os contaba que mis primeros recuerdos del Plexiglas contienen imágenes de ese barrio, con tendederos de ropa en ventanas y balcones que, los días de pronóstico incierto, se protegían con unos trozos de plástico bastante cutres que, a pesar de su presencia poco gratificante y su dificultad para ser doblados, la gente conservaba como oro en paño. No sólo para esos menesteres sino para otros igualmente importantes en la época de penurias de la que hablamos como, por ejemplo, para conseguir que cunas y camas no se mojaran con incontinencias infantiles o seniles. Pues ese mismo material, aunque en un formato diferente, es el que está irrumpiendo en estos últimos días en muchos comercios, en forma de una barrera de protección transparente y segura (como la de la foto) frente a la pandemia que nos acosa. Y quién sabe si no nos aislarán pronto en cajitas de ese material cuando estemos en terrazas y playas. Hasta la propietaria de la tienda de chuches, debajo de mi casa y que sabéis que no es santa de mi devoción, ha instalado una de esas mamparas. Voy a tener que cambiar mi opinión sobre ella.

Aunque hay varios nombres comerciales para denominar a ese material, Plexiglas es el que tradicionalmente se asocia con el polímero que los químicos llamamos poli (metacrilato de metilo), PMMA en su acrónimo en inglés, perteneciente a la familia de los plásticos acrílicos, cuyos numerosos miembros sirven para multitud de cosas. El propio PMMA, por si solo, tiene también una gran variedad de aplicaciones. Por ejemplo, en la entrada mencionada de la ADCMurcia, dediqué buena parte de ella al papel que jugó este plástico en el desarrollo de las lentillas oculares. Pero hoy nos vamos a centrar en el Plexiglas y en las personas que lo desarrollaron.

Otto Röhm nació en 1876 en la localidad alemana de Öhringen. Con quince años empezó a trabajar como auxiliar de Farmacia para, posteriormente, seguir estudios sobre esta materia y obtener el título de farmacéutico en 1899. Pero, tras conseguirlo, decidió estudiar Química en la Universidad de Tubinga. O era un tío muy listo o el tránsito de farmacéutico a químico era entonces muy fácil, porque para 1901 ya tenía hasta el Doctorado, con una tesis sobre los productos de polimerización del ácido acrílico, un asunto este, el de la polimerización, que si habéis leído mi reciente entrada sobre "la Química mugrienta" no parecía tener un futuro muy halagüeño en ese momento. Precisamente por ello, cuando decidió ponerse a trabajar, empezó en el negocio de los curtidos, desarrollando una gama de productos que resultaron revolucionarios en los procesos de curtición. El hombre hizo un buen dinerito y creó su propia empresa con su colega y tocayo Otto Haas, la hoy famosa Röhm und Haas (lo siento pero Blogger no me deja escribir el símbolo habitual entre los dos nombres). Durante un tiempo se siguieron dedicando a los curtidos y a los textiles pero, en 1912, la cosa ya estaba bastante madura en el asunto de los plásticos como para que decidieran dar un vuelco a su empresa y centrarse en ese emergente mundo.

Donde, tras muchos problemas e incertidumbres, la gloria llegó de forma un tanto inesperada. Röhm und Haas había iniciado su andadura polimérica sintetizando varios poliacrilatos, unos parientes de los polimetacrilatos. Pero un día (¡Ay la chiripa!) una botella de un líquido oleoso que llevaba una temporada cerca de una ventana donde daba el sol, se partió en pedazos, dejando al descubierto un bloque de un sólido transparente que, enseguida, todo el mundo atribuyó a que el líquido que estaba en la botella (metacrilato de metilo) había polimerizado para dar lugar al sólido poli (metacrilato de metilo) (PMMA) que acabó rompiéndola. En sucesivos trabajos posteriores se pudo buscar una vía reproducible y económica para llevar a cabo la polimerización y se fueron, poco a poco, conociendo las excelentes propiedades del material. El producto se patentó en 1933 y el nombre Plexiglas se formó a partir de Plexigum, con el que se denominaba la gama de resinas acrílicas que hasta entonces vendía la empresa, y el final glas, vidrio, porque dadas sus propiedades, estaba claro para ellos que lo que habían descubierto era un vidrio artificial u orgánico, esto último por tratarse de un producto derivado de la Química del carbono, la Química Orgánica, y no, como en el caso del vidrio, de la Química del silicio, la Química Inorgánica.

El poli (metacrilato de metilo) es el más transparente de todos los plásticos convencionales, es varias veces más resistente al impacto que el propio vidrio a igualdad de grosor, siendo como es mucho más ligero que él. No se decolora apreciablemente por la acción de los rayos UV durante varios años y es un buen aislante térmico y acústico. Aunque se raya con facilidad por objetos punzantes es fácil de reparar y, finalmente y en lo que tiene que ver con las mamparas de protección y otros usos, se puede moldear en planchas bidimensionales o en formas mucho más complicadas aplicando calor.... En fin, un chollo de material y encima a buen precio, hasta ahora... Porque el problema, a día de hoy, es que el COVID-19 ha generado semejante demanda de esas mamparas que ha alterado por completo el mercado global de su materia prima y anda todo el mundo peleándose, y pagando bastante más, por tener acceso a este material.

Y ya que hablamos de polímeros transparentes y COVID-19, os diré que otro material, con un nombre que resuena al de Plexiglas, EuroPlex PPSU, es una poli (fenilensulfona) que la misma Röhm und Haas está vendiendo para los frontales de esas viseras protectoras que usan los sanitarios, pero que también se ven en comercios y en la calle. Así que, puestos a reconocer protagonistas de la pandemia, los plásticos tendrían que tener su huequecito. Pero ya sé que diréis que es una opinión sesgada de vuestro Búho.

9 comentarios:

Flatólogo dijo...

El PMMA fue de los primeros materiales usados para fabricar lentes intraoculares (LIO) para sustituir al cristalino tras la extracción de la catarata. Actualmente se sigue usando, pero se ha sustituido mayoritariamente por otros materiales acrílicos, hidrofílicos o hidrófobos, que tienen la ventaja de ser flexibles y permitir que la LIO pueda plegarse e introducirse en el ojo a través de una mínima incisión. También se usa PMMA en otro tipo de prótesis corporales, por ejemplo en las cascarillas oculares que se usan para disimular la pérdida de un ojo, lo que popularmente se conoce como "ojo de vidrio".
El tema de los polímeros plásticos en la industria óptica da para mucho. Además es de los pocos ámbitos donde hablar de "orgánico" (en referencia al material de la lente) es sinónimo de "plástico", en vez de su feroz antagonista, según la dicotomía establecida por los bioecopichiguays.

gabriela dijo...

En cuanto a usos...los que nombras están perfectos, de ese metacrilato...porque fíjate que acá hubo varias mujeres jóvenes que se pusieron "implantes" en glúteos y mamas de metacrilato...creyendo que era algo fantástico, y dan escalofríos al fer el desastre...inoperable...Quedaron deformes, y más encima con el tremendo peligro de que esa sustancia está migrando...

Yanko Iruin dijo...

Gracias Flat. Un excelente comentario, viniendo de un oftalmólogo.

Yanko Iruin dijo...

Ya conocía el asunto de los implantes de PMMA. En Europa y Norteamerica prácticamente no ha habido casos. Lo de inoperable ya es más matizadle. Si estas interesada te mando algún artículo. Y en cuanto a lo del tremendo peligro por la sustancia que está migrando pues depende de cómo se haya hecho la polimerización.... El metacrilato se ha usado muchos años como adhesivo entre prótesis de cadera y el fémur. Prótesis que se han removido muchas tras años de uso. Y al menos en lo que yo conozco no ha habido problemas con ese uso.

aurora ruiz galán dijo...

Lo de no dejarte poner el símbolo representativo del latinajo «et» tiene miga, porque en el nombre de la compañía alemana original era «und» y no «and», como ha sido luego en su rama norteamericana.
Con respecto al uso de los plásticos acrílicos como implantes intraoculares en sustitución del cristalino natural, me parece que hay mucho que mejorar. Efectivamente, los plásticos actuales son una maravilla por su facilidad de colocación, pero esas lentes artificiales distan mucho de tener la calidad óptica del cristalino al que reemplazan. No filtran las radiaciones adecuadamente, dejando pasar algunas perjudiciales para el ojo (sobre todo del azul en adelante), y no siendo perfectamente trasparentes para las radiaciones más adecuadas para la visión. Hay aquí mucho campo para la investigación: lo dice una operada de cataratas.

Yanko Iruin dijo...

Como siempre Aurora, un placer tener tu comentario. Lo del "und" y al "and" me ha encantado y puestos a no poner el puñetero símbolo lo voy a corregir y voy a poner und. Y en cuanto a lo de los implantes intraoculares voy a pedir a Flatólogo que eche una ojeada a tu comentario y que nos diga algo. Es lo suyo...

Flatólogo dijo...

Hola, Aurora. El diseño de las LIO está en constante avance, tanto en los materiales como en sus formas y prestaciones. Aún no existe la LIO "definitiva" (de hecho, cada persona tiene sus necesidades), pero la gama con que contamos ahora es amplísima.
La mayor diferencia con el cristalino natural es la capacidad de acomodación que este tiene (es decir, la posibilidad de enfocar a diferentes distancias), pero la acomodación se va perdiendo a partir de los 40 años y deja paso a la presbicia; ahora se están usando con bastante éxito LIO multifocales, con anillos concéntricos tipo Fresnel para hacer un sucedáneo de enfoque a distancias, pero no son perfectas y pueden causar halos nocturnos. Es quizás el mayor reto para el futuro.
La transparencia de los materiales actuales está muy lograda, y más considerando que sustituyen a un cristalino envejecido y opaco. Existen LIO con filtro UV, incluso con tono amarillo para filtrar la luz azul que mencionas. Además de materiales acrílicos hay LIO de silicona, o que combinan polipropileno en los hápticos (las patitas con las que se sujeta). La óptica también varía, desde las simples monofocales, pasando por las asféricas, prolatas, tóricas, trifocales o pseudoacoodativas. Luego está la medición de las dioptrías óptimas de la LIO para cada persona, según el tamaño de su ojo y su graduación previas. También se toma en consideración la edad del paciente, su actividad habitual o profesión, la visión del otro ojo y otros detalles puramente oftalmológicos. La cosa es escoger la lente ideal para cada individuo, dentro de cierto margen de error.
A pesar de tanta tecnología, la satisfacción de los operados varía, desde los que están encantadísimos y con una vida nueva, hasta los que padecen aberraciones ópticas persistentes, opacificación del material (poco frecuente), descentramiento u otros problemas que incluso obligan a sustituir la LIO implantada.

Yanko Iruin dijo...

Una lección de oftalmologia sobre las Lentes Intraoculares (LIOs).

gabriela dijo...

Según lo que leí en las noticias, el problema era la infiltración de metacrilato en los tejidos y las deformaciones que se producían...
Agradecida de Flatólogo, por la tremenda clase que nos dio.