Jorge Uruchurtu Chavarín diseña recubrimientos anticorrosivos amigables
con el medio ambiente.
En el Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la
Universidad Autónoma del Estado de Morelos (Ciicap-UAEM), Jorge
Uruchurtu Chavarín, doctor en ciencias de la corrosión por el Instituto
de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Manchester, Inglaterra,
desarrolla una nueva generación de recubrimientos anticorrosivos que
responden a los cambios del ambiente.
La corrosión electroquímica es una de las principales causas de la
destrucción de estructuras que involucra la pérdida de metal en su medio
ambiente, por lo que su prevención es de gran importancia para la
industria.
En el Laboratorio de Interfaces y Superficies del Ciicap-UAEM, se
desarrollan diferentes sistemas inteligentes a través del uso de
materiales de desecho o reciclados amigables con el ambiente, que
pretenden retardar o disminuir la corrosión del sustrato metálico.
Jorge Uruchurtu Chavarín, también miembro nivel III del Sistema Nacional
de Investigadores (SNI), señala que los recubrimientos inteligentes
prometen soluciones a este problema, beneficiando estructuras nuevas o
existentes.
En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, explica en qué
consiste su línea de investigación en la que ha trabajado por más de
tres décadas.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Qué es la corrosión?
Jorge Uruchurtu Chavarín (JUC): La corrosión es la venganza de la
naturaleza contra los metales. El estado natural de los materiales es
óxido e hidróxido. Mediante tratamiento, el ser humano los convierte en
metal para ser utilizados como materiales tecnológicos, estos tienden a
volver a su estado original porque estamos en un ambiente oxidante; la
atmósfera es corrosiva porque hay humedad, oxígeno, agua y un proceso
electroquímico de degradación. Si queremos extender la vida útil de
estos materiales, necesitamos protegerlos o ponerlos en condiciones
ventajosas en el ambiente en que vayan a trabajar.
AIC: ¿Por qué es importante atender el problema de la corrosión?
JUC: Es un problema que genera mucho dinero: el seis por ciento del
producto interno bruto de un país. En Estados Unidos o países
desarrollados, atender esta problemática genera un gasto de billones de
dólares. Muchos de los problemas en la industria están generados por
corrosión.
Todos los usos de materiales metálicos, que aunque han sido parcialmente
sustituidos en su mayoría por polímeros, no serán reemplazados en el
inmediato futuro por materiales que no sean metales, porque tienen
propiedades muy ventajosas y costos atractivos para una gran cantidad de
aplicaciones.
AIC: En este sentido, ¿en qué consiste su proyecto de investigación?
JUC: El proyecto de investigación tiene que ver con los usos de los
materiales para sus diferentes aplicaciones: generación de energía,
celdas fotovoltaicas, bombas de calor, calentadores solares, celdas de
combustible y protecciones de corrosión en cualquier estructura de
ingeniería.
La idea surgió recientemente, el enfoque de estos últimos años tiene
varias vertientes: la primera consiste en cómo desarrollar
recubrimientos que sean inteligentes, es decir, que actúen solo cuando
se requiera.
Un recubrimiento consiste en aislar el metal del ambiente a través de
una barrera, pero puede añadírsele otras propiedades, por ejemplo,
inhibidores de la corrosión (sustancias químicas que actúan sobre los
mecanismos de corrosión).
Los inhibidores de la corrosión se pueden agregar en metales, actuando
como pares galvánicos, es decir, que se sacrifican para proteger el
metal y entonces estos son los que se degradan. Son materiales muy
activos y económicos. En la actualidad se piensa extender la vida útil
de estos de manera más eficiente y más barata. De ahí surge la idea de
hacer recubrimientos inteligentes.
AIC: Entonces, ¿en qué consiste un recubrimiento inteligente?
JUC: Los recubrimientos inteligentes son esquemas de materiales
compuestos o híbridos que actúen solo cuando aparece la corrosión.
Con la necesidad de extender la vida útil de los materiales o diseñar
estructuras con nuevas propiedades, buscamos tener materiales amigables
y sustentables al ambiente, sustituyendo algunos de los constituyentes
tradicionales que se han utilizado como inhibidores de la corrosión.
En nuestro laboratorio estudiamos plantas que puedan tener compuestos
para la inhibición de la corrosión, para sustituir los químicos
sintetizados.
Por otro lado, hay una gran cantidad de desechos de medicamentos
caducados y que podrían utilizarse para estos fines. La cáscara de
crustáceos o de cítricos son otra posibilidad. Todos estos son desechos
que en lugar de tirarlos a la basura podemos utilizarlos y hacer el
proceso mucho más sustentable, además de enriquecer el esquema de
recubrimientos.
AIC: ¿Qué plantas tienen potencial para utilizarse como inhibidores de
la corrosión?
JUC: La chía es un excelente inhibidor para medios ácidos. La cáscara de
la naranja y la clorofila tienen propiedades de recubrimientos
protectores del metal.
La chía tiene un estructura química con aceites y ácidos linoleicos y
omega tres; tiene un grupo funcional de oxígeno que puede interactuar
con el sustrato, formando o promoviendo la formación de productos de
corrosión que son protectores del metal.
También trabajamos con recubrimientos a base de nailon, clorofila y
grafeno. Estamos pensando en utilizar este último como recubrimiento
protector del metal, ya que tiene propiedades mecánicas y de combustión
eléctrica, podría conducir electricidad para una celda fotovoltaica;
durante el proceso de la corrosión, los metales generan corrientes
eléctricas que pueden ser utilizadas.
Tenemos otros productos que están a nivel prototipo. Por ejemplo, el PET
ya se utiliza como agregado del concreto para darle mejores propiedades
mecánicas, pero nosotros encontramos la forma y el tamaño de las
partículas que deben utilizarse para tener mejores propiedades mecánicas
y anticorrosivas en materiales para la construcción como varillas, por
ejemplo.
Hemos trabajado en recubrimientos para proteger estatuas del patrimonio
cultural, mediante un polímero que se utiliza en la industria
automotriz, donde también se generan muchos desechos.
Fuente: CONACyT.
http://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/materiales/12805-disenan-recubrimientos-anticorrosivos-amigables-con-el-medio-ambiente
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