Investigadores franceses han desarrollado formulaciones de poliuretano fotosensibles que permiten activar y controlar la solidificación de espumas líquidas mediante luz ultravioleta.
El enfoque utiliza un generador de fotobase como catalizador latente. Cuando la formulación se expone a la radiación ultravioleta, el generador libera una base que acelera la reacción del poliuretano, lo que permite a los investigadores elegir cuándo la espuma comienza a solidificarse.
Guillaume Cotte-Carluer y sus colegas del Institut Charles Sadron en Estrasburgo dijeron que el método podría proporcionar un mayor control sobre la morfología de la espuma sin requerir una formulación separada para cada estructura celular.
Las propiedades de la espuma están fuertemente influenciadas por el tamaño de las burbujas, el contenido de líquido y el período de tiempo durante el cual se permite que la espuma líquida drene antes de curar. En los procesos de PU convencionales, la formación de burbujas, el drenaje y la polimerización ocurren simultáneamente, lo que dificulta el ajuste de uno de estos parámetros de forma independiente.
Los investigadores combinaron las formulaciones de poliuretano sensibles a los rayos UV- con un sistema milifluídico capaz de mezclar componentes viscosos y generar espumas con una distribución uniforme del tamaño de las burbujas-.
Al cambiar el punto en el que se irradiaba la espuma, el equipo pudo controlar cuánto tiempo drenaba antes de solidificarse. Esto hizo posible alterar la morfología celular final manteniendo la misma formulación subyacente.
Los investigadores también combinaron el generador de fotobase con un catalizador convencional. Dijeron que este enfoque híbrido proporcionaba una gama aún más amplia de comportamiento de solidificación al combinar el curado gradual en segundo plano con la aceleración producida por la exposición a los rayos UV.
Actualmente, el sistema es un método a escala de laboratorio-destinado principalmente a la producción y el estudio de espumas modelo. Sin embargo, el curado activado externamente podría eventualmente resultar útil en aplicaciones que requieren estructuras porosas controladas con precisión, incluidos aislamiento, filtración, componentes livianos y andamios de ingeniería de tejidos.
Los investigadores dijeron que la principal innovación fue la capacidad de obtener espumas con morfologías personalizables a partir de una única formulación, en lugar de reformular la química para producir cada estructura.