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Investigadores de la Universidad e Investigación de Wageningen (Países Bajos) han desarrollado un nuevo tipo de plástico que, según la teoría de materiales, no debería existir.
Sus propiedades se sitúan a medio camino entre las del vidrio y el plástico: es fácil de moldear y, a la vez, resistente a los impactos. Esta inusual combinación es posible porque los componentes básicos del material no se mantienen unidos por enlaces químicos, sino por fuerzas físicas. Como resultado, el material es más fácil de moldear y reparar que los plásticos convencionales. Los investigadores han publicado sus hallazgos en Nature Communications .
Por ahora, el equipo solo cuenta con unos pocos gramos, pero el efecto es evidente. El plástico de color ámbar se puede amasar y soplar como el vidrio una vez calentado, manteniendo la resistencia a los impactos del mismo material. Los investigadores denominan a esta nueva clase de material "complejímetro".
Los propios investigadores se sorprendieron al ver los resultados por primera vez. "Arrojaron una luz completamente nueva sobre algo que los científicos llevan décadas intentando comprender", afirma Jasper van der Gucht, profesor de Química Física y Materia Blanda.
Durante años, se ha aplicado una regla general a los llamados materiales vítreos —una categoría que incluye tanto plásticos como vidrio—: cuanto más lentamente se funde un material y más fácil es de procesar, más frágil se vuelve. "Pero ahora tenemos algo que desafía por completo esa regla", afirma Van der Gucht. Un material que se funde lentamente, pero que puede resistir impactos.
Para Van der Gucht, la verdadera emoción reside en este descubrimiento fundamental, que desafía las suposiciones arraigadas en la ciencia de los materiales. Aun así, también ve posibilidades futuras si deja volar su imaginación. Dado que los complexímeros son resistentes a los impactos y fáciles de procesar, también se pueden reparar rápida y fácilmente. "Piense en paneles de techo, muebles de jardín o incluso la carrocería de un coche hechos de complexímeros. "¿Tienes una grieta grave? Simplemente caliéntala con un secador de pelo, presiónala y la grieta quedará sellada de nuevo", comenta.
La diferencia con los plásticos convencionales radica en cómo se conectan sus componentes moleculares. A escala molecular, los plásticos consisten en largas cadenas. Normalmente, estas cadenas están unidas mediante enlaces cruzados químicos. En el nuevo material, las cadenas se mantienen unidas mediante fuerzas de atracción física. Una mitad de las cadenas tiene carga positiva y la otra, negativa. Estas cargas opuestas se atraen entre sí, de forma similar a los imanes.
"Así es como las cadenas permanecen unidas, sin estar fijadas químicamente", explica Sophie van Lange, primera autora de la publicación.
Los investigadores compararon su material con sustancias descritas en la literatura que también contienen componentes cargados, como los llamados líquidos iónicos, que conducen la electricidad y se utilizan en aplicaciones como paneles solares y baterías. Descubrieron que otros materiales cargados también parecían comportarse de forma diferente, aunque los científicos no lo habían considerado previamente. "Fue extraño, pero a la vez emocionante", dice Van der Gucht. Al parecer, los materiales con cargas pueden mostrar un comportamiento completamente nuevo.
Aún no se sabe con certeza por qué ocurre esto. Los investigadores sospechan que se debe a la distancia entre las cadenas moleculares que componen el plástico. En los plásticos tradicionales, los enlaces cruzados químicos unen fuertemente las largas cadenas.
La atracción entre cadenas con carga positiva y negativa se extiende a una mayor distancia, dejando más espacio entre ellas. A escala molecular, esto confiere al material una estructura muy diferente, lo que podría explicar su comportamiento inusual. "Pero", subraya Van Lange, "por ahora esto es sólo una hipótesis".
El equipo de investigación está deseoso de profundizar en el trabajo. En estudios posteriores, dos investigadores profundizarán en la física subyacente para comprender mejor estos misteriosos materiales. También investigarán cómo ajustar las propiedades de los complexímeros para aplicaciones específicas. La sostenibilidad es otra prioridad.
Por el momento, los complexímeros se fabrican a partir de materias primas de origen fósil, pero Van der Gucht quiere cambiar esto. "Tenemos varias ideas para una versión de base biológica que queremos desarrollar en los próximos años", afirma.
Por ahora, los complexímeros (de origen biológico) aún no estarán disponibles en el mercado. Aun así, los investigadores de plásticos aplicados de la WUR ya están ansiosos por explorar su potencial. "Estoy muy entusiasmado con el trabajo de nuestros colegas", afirma Wouter Post, investigador sénior en Tecnología de Plásticos Sostenibles. "Su investigación contribuye a una comprensión mucho mejor de los materiales, y en particular de los plásticos. Esto es esencial para la transición hacia un uso más sostenible".
Según Post, el estudio también destaca un punto débil en la investigación actual sobre plásticos. "La mayor parte de la investigación aplicada se centra en mejorar el reciclaje, mientras que este trabajo abre la puerta a plásticos fáciles de reparar o incluso de descomponer biológicamente con gran rapidez".
Por ahora, Van der Gucht y Van Lange no se centran demasiado en las aplicaciones prácticas. Para ellos, el mayor valor reside en otra área. "Demostrar que los materiales cargados pueden comportarse de forma fundamentalmente distinta a lo que esperábamos es lo que más me entusiasma en esta etapa", afirma Van der Gucht. "Comenzamos con un material que, según la teoría actual, no debería existir, y terminamos con nuevas preguntas sobre el comportamiento de los materiales. Ahí es donde comienza el verdadero trabajo".
Referencia: Sophie GM van Lange et al., Los formadores de vidrio iónico muestran una relación inversa entre la fragilidad y la relajación alfa no exponencial, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-025-68124-2
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