Materiales con memoria de forma

Los materiales con memoria han incrementado su influencia en el sector del calzado durante los últimos años. La pandemia no ha hecho más que precipitar la demanda de calzado elaborado con estos innovadores materiales desarrollados para ajustarse a la morfología del pie de cada individuo. El objetivo de este tipo de zapato se basa en aliviar y corregir algunas patologías podológicas que afectan a la salud del usuario.

Tras el desarrollo de diferentes estudios y pruebas, investigadores de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU) y del Centro Tecnológico del Calzado de la Rioja (CTR) han obtenido materiales con memoria usados actualmente en diferentes industrias, entre ellas, la del calzado.

Polímeros con memoria de forma

En la UPV/EHU la investigadora del Departamento de Química Física, Míriam Sáenz Pérez, que actualmente trabaja en el Centro Tecnológico del Calzado de La Rioja, dio con uno de esos materiales después de sintetizar varias fibras y tejidos a partir de poliuretanos con memoria que, entre otras cualidades, promueven la evaporación del sudor, permiten el control de la humedad y además presentan una recuperación de la forma superior al 99%.

Según una información publicada en Campusa, Noticias de la Universidad del País Vasco, la principal cualidad de los materiales inteligentes o con memoria de forma es que al someterlos a determinados estímulos externos como puede ser una tensión mecánica, un cambio de temperatura, de humedad, de pH, de campo magnético, de campo eléctrico, entre otros, vuelven a su estado normal, e incluso son capaces de repetir el proceso de manera indefinida sin deteriorarse significativamente.

Durante los últimos años algunos sectores de la industria y diversos grupos de investigadores han centrado sus estudios en este tipo de materiales inteligentes debido a su excelente funcionalidad.

El efecto de memoria de forma no es exclusivo de un tipo de material. Es la combinación de la estructura, morfología y proceso para llevar a cabo dicho efecto. De acuerdo con esta explicación existen materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos con memoria de forma.

Entre los más utilizados actualmente figuran las aleaciones cuya memoria de forma está basada en la existencia de dos fases cristalinas estables: la fase austenita a alta temperatura y la fase martensítica a baja temperatura. Sin embargo, estas aleaciones limitan sus posibles aplicaciones a causa de su alto coste, su difícil procesamiento y el bajo límite de deformación reversible sólo un 10%.

Finalmente, y una vez realizadas diversas pruebas y estudios, han sido los polímeros con memoria de forma los que se han convertido en la alternativa más factible gracias a sus numerosas ventajas, como su alta deformación elástica (deformaciones reversibles mayores de 200%), bajo coste, baja densidad, posible biocompatibilidad y biodegradabilidad. Estas características han permitido la aplicación de estos polímeros en sectores como el de la automoción, la bio medicina, los adhesivos, la industria textil o el calzado. (Fuente: Autores: M.A. Malmierca*, I. Mora-Barrantes, P. Posadas, A. González-Jiménez, A. Marcos-Fernández, A. Rodríguez, L. Ibarra, J.L. Valentín).

Abundando en el trabajo de la científica Míriam Sáenz, los resultados concluyen que los poliuretanos con memoria de forma sintetizados poseen aplicaciones prometedoras en la industria textil. En este sentido, el efecto de memoria de forma demuestra, según la investigadora, que la mayoría de los poliuretanos inteligentes poseen valores de recuperación mayores del 99 %. “Respecto a la permeabilidad se ha observado que los films de poliuretano con memoria de forma poseen la capacidad de promover la evaporación del sudor y el control de la humedad”.

Aplicaciones en tejidos inteligentes

El estudio de la investigadora se ha centrado en estudiar los poliuretanos con memoria de forma para aplicaciones en tejidos inteligentes. “El objetivo ha sido crear ciertas fibras o tejidos con memoria de forma; es decir, materiales que por sí solos son capaces de cambiar de forma y adaptarse a la situación en función de la temperatura a la cual se encuentran. “En primer lugar se han sintetizado una serie de poliuretanos con segmentos rígidos y flexibles. A continuación, se ha analizado el comportamiento térmico, las propiedades mecánicas, la permeabilidad y el efecto de memoria de forma. Además, se han creado fibras y tejidos a partir de estos poliuretanos con el fin de aportar una comprensión más profunda sobre los poliuretanos en la industria textil”, explica Sáenz.

Esta investigación se ha llevado a cabo en el marco de la tesis doctoral de Míriam Sáenz Pérez (Logroño, 1986), titulada ‘Shape memory polyurethanes. Applications in smart fabrics’ y ha sido dirigida por Luis Manuel León Isidro, catedrático de la UPV/EHU, junto con Jorge García Barrasa, especialista en innovación en Ecoembes. La tesis se llevó a cabo en el laboratorio de Química Macromolecular del Departamento de Química Física de la UPV/EHU, mientras que la fase experimental se desarrolló en el Centro Tecnológico del Calzado de La Rioja.

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