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Material autorreparable: nuevo aliado de la economía circular

¿Quién no ha sufrido un pequeño corte accidental alguna vez?  Tras una rápida cura y, sin pensar demasiado en ello, al cabo de unos días la piel se ha regenerado y del corte quizás solo quede una leve marca. Esta suerte de privilegio de los seres vivos está empezando a convertirse, gracias a la ciencia, en una cualidad de la materia inerte. No de toda, por supuesto, sino del llamado material autorreparable.

¿Qué es un material autorreparable?

Los materiales autorregenerativos son sustancias sintéticas o creadas sintéticamente que tienen la capacidad incorporada de reparar automáticamente el daño sin ningún diagnóstico externo del problema o intervención humana. Generalmente, los materiales se degradarán con el tiempo debido a la fatiga, las condiciones ambientales o los daños que se producirán durante la operación. Se ha demostrado que las grietas y otros tipos de daños a nivel microscópico cambian las propiedades térmicas, eléctricas y acústicas de los materiales, y la propagación de grietas puede conducir a una falla del material. En general, las grietas son difíciles de detectar en una etapa temprana, y se requiere intervención manual para las inspecciones y reparaciones periódicas. En contraste, los materiales de autocuración contrarrestan la degradación a través del inicio de un mecanismo de reparación que responde al microdaño. Algunos materiales de autocuración se clasifican como estructuras inteligentes y se pueden adaptar a diversas condiciones ambientales de acuerdo con sus propiedades de detección y actuación.

La autoreparación es un proceso que restaura una estructura dañada mediante la acción de compuestos que ya están presentes en ella misma. La analogía con la curación biológica no es gratuita, hasta el punto de que la denominación en inglés pone el énfasis en esta similitud: self-healing materials.

Los materiales autorreparables y su impacto creciente en la economía

El desarrollo de los materiales autorreparables es muy reciente -data de inicios del siglo XXI- pero ya ha llegado al mercado y, además, se encuentra en pleno crecimiento como demuestra un estudio realizado por la consultora norteamericana Grand View Research. En él se analiza el impacto en el mercado del negocio de los materiales autorreparables en Estados Unidos en el horizonte 2026.  Una de las claves que explicaría esta tendencia es que la capacidad de autoreparación no se limita a un tipo concreto de material, sino que es posible aplicarla a: metales, cerámica, asfalto, polímeros, cemento autorreparable, hormigón, pintura, etc. La emergencia de esta innovación también ha sido recogida por la prensa económica de referencia, como es el caso de este artículo publicado en Forbes.

La economía circular se verá favorecida por estos avances debido al enorme potencial de disminución en el consumo de recursos. Hoy en día, los smartphones rotos o dañados de forma irreparable se tiran sin más. En general toda la denominada “basura electrónica” genera alrededor de 50 millones de toneladas de residuos cada año y la cifra va en aumento.

Se trata de una amenaza sanitaria y ambiental considerable que podría verse mitigada con la introducción de materiales autoreparables en los dispositivos de uso masivo. De hecho, grandes compañías, como Samsung o Motorola, ya tienen patentes y están invirtiendo en investigación puntera en polímeros con memoria de forma que puedan restaurarse a sí mismos tras recibir un impacto. Para lograr la circularidad completa -y no sólo retrasar su fin de vida- deberían usarse en la fabricación de estos productos componentes que fueran además 100% reciclables. La concurrencia de las dos cualidades ya se ha logrado.

Los materiales autorreparables consumen menos recursos

La electrónica no es el único ejemplo. La disminución en el consumo de recursos y la posibilidad de incrementar el cierre de muchos ciclos puede llegar a la ingeniería y a la arquitectura (cañerías, oleoductos, puentes, túneles, edificios…) al mundo del automóvil, de la tecnología y la ciencia médicas. Por el momento, los máximos avances se han conseguido en pinturas y barnices que son capaces de resistir las inclemencias del ambiente sin el desgaste que acusan las convencionales con el paso del tiempo.

¿Cómo funcionan los materiales autorreparables?

Algunos materiales autorreparables contienen cápsulas en su interior que al recibir un golpe liberan una sustancia adhesiva. Otros poseen una estructura química que les permite recuperar su forma original tras algún daño. Existen incluso polímeros que, después de una rotura, vuelven a unir los fragmentos resultantes con la aplicación de luz o calor. Los avances en este campo no se detienen.

No hay duda de que la economía de los materiales autoreparables implica ahorro económico y un incremento de la seguridad. Pero sobre todo supone un auténtico reto a la hora de crear nuevos modelos de negocio que no reposen, como ahora, en la venta masiva de productos. Estos materiales conllevan un cambio de paradigma en que la obsolescencia programada deberá convertirse en un esquema del pasado. La adaptación a este cambio pasará necesariamente por la focalización en los servicios. En el lado de la investigación científica, deberá incrementarse la convergencia entre los materiales autoreparables y su potencial de reciclaje para de este modo consolidar una auténtica circularidad.

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