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Química

Un piso bactericida

Una película con nanopartículas de óxido de titanio ayuda a controlar infecciones

SERGIO TEBCHERANI/UEPGUna delgadísima película compuesta de nanopartículas de óxido de titanio con alto poder bactericida, que puede emplearse en pisos cerámicos, azulejos, vidrios, plásticos y otros materiales, fue desarrollada en la Universidad Estadual de Ponta Grossa (UEPG), estado de Paraná, en asociación con la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara, interior paulista, con un nuevo método, más sencillo y económico. “Utilizamos alta presión en el proceso en un horno especialmente construido para esa finalidad, y así logramos disminuir a alrededor de 400ºC la temperatura para la producción de la película fina”, explica Thiago Sequinel, alumno de doctorado del Instituto de Química de la Unesp, responsable de la investigación, que se ubicó en el primer lugar este año en la competencia internacional Idea to Product (De la idea al producto), realizada anualmente en la Universidad de Texas, en Austin, Estados Unidos, desde 2001, que tiene por objeto desarrollar nuevas generaciones de emprendedores de tecnología.

Sequinel fue el representante del equipo Nanoita, coordinada por el profesor Sergio Mazurek Tebcherani, de la UEPG y del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de los Materiales en Nanotecnología (INCTMN), y tuvo como competidores a representantes de otras 15 universidades de Asia, Europa, América del Norte y América del Sur. En segundo lugar se ubicó la Escuela de Negocios de Estocolmo, Suecia, y en tercero la Universidad de Colorado, Estados Unidos.

La película puede aplicarse en cerámicas o azulejos de hospitales y cocinas industriales. “Cuando la bacteria entra en contacto con la película es exterminada, con lo cual se reducen las tasas de infecciones hospitalarias y alimentarias”, dice Sequinel. En un futuro, el producto podrá utilizarse en el hogar, como forma de combate contra los procesos alérgicos desencadenados por bacterias. La metodología empleada para la obtención del material resultó en una película fina de alta calidad. “Como el material obtenido se adhiere perfectamente a la superficie donde se lo aplica, su tiempo de vida útil es el mismo que el de la pieza cerámica, ya que la película no se desprende”, explica el investigador, que desde su maestría en ingeniería de materiales en la UEPG, con la dirección del profesor Tebcherani, ha venido trabajado en el desarrollo de una nueva metodología para la formación de películas finas.

En el doctorado, realizado en la Unesp de Araraquara bajo supervisión del profesor José Arana Varela, dio continuidad a la línea de investigación que venía desarrollando. Varela y Tebcherani actuaron como socios en este trabajo. El profesor Elson Longo, de la Unesp, director general del Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos y coordinador del INCTMN, también brindó su aporte. Le cupo a él hacer la caracterización del material.

En el mercado existen productos destinados a pisos de hospitales y otros locales en donde el combate contra las infecciones es una constante, como sprays bactericidas. “Pero con el tiempo, la película formada por el spray termina soltándose del sustrato”, informa Sequinel. En el caso de la película delgada elaborada con nanopartículas de óxido de titanio, un compuesto inorgánico altamente estable, el efecto bactericida solamente será alterado en el caso de roturas o rajaduras en el piso tratado con el material. La metodología desarrollada también permite crear una diversificada línea de productos. A tal fin, basta con cambiar el óxido utilizado para la formación de la película. Es decir, en la actual fase de la investigación, Sequinel ha trabajado con  el mismo proceso de obtención de películas finas para diversas otras aplicaciones, principalmente en dispositivos electrónicos. En uno de los estudios, el foco son las propiedades mecánicas de nanopartículas de óxido de estaño, un material semiconductor. Por lo que todo indica, este compuesto podrá utilizarse en lentes de gafas para filtrar los rayos solares.

En la competencia Idea to Product, los hospitales y las industrias de alimentos fueron los dos grandes nichos de interés para la nanopartícula de óxido de titanio. “El mercado para la película en Brasil se ubica en alrededor de 20 mil millones de dólares, en tanto que en Estados Unidos asciende a 26.500 millones de dólares”, dice Sequinel. Los datos son de la Asociación Nacional de Fabricantes de Cerámica para Revestimientos (Anfacer) y constan en la presentación del producto, realizada con la consultoría del profesor Rene José Rodrigues Fernandes, director del Centro de Emprendedorismo y Nuevos Negocios de la Fundación Getúlio Vargas (FGV) de São Paulo. “Fue el profesor Fernandes quien contribuyó a transformar la idea en un producto”, dice Sequinel. Desde 2008, la FGV es la promotora de la competencia en Latinoamérica. En esta competencia, los estudiantes deben elaborar el concepto del producto desarrollado y demostrar que la innovación presentada tiene potencial para la creación de nuevos negocios.
Como vencedora de esta etapa en septiembre de este año, cuando se destacó entre otros 27 participantes de instituciones brasileñas y latinoamericanas, Nanoita fue a la final en Estados Unidos. Allá, el proyecto fue evaluado por expertos de áreas tales como la ingeniería, la economía, la química, la física y la medicina, además de representantes del sector privado. Como premio, Sequinel recibió un trofeo y 10 mil dólares.

Actualmente el investigador estudia la adaptación del proceso, que ya cuenta con tres depósitos de patente — uno de éstos se refiere a la obtención de nanopartículas y los otros dos a la formación del film —, para su aplicación en gran escala. El equipo implicado en el proyecto está estudiando la mejor forma de vender el producto. Algunas empresas del sector cerámico han entrado en contacto, pero ninguna licencia se ha formalizado hasta ahora.

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