Desarrollo y aplicaciones de un recubrimiento hidrofóbico


Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
Área de participación: Ciencias de los Materiales

Asesor: ROSALIA ORNELAS ENRÍQUEZ

Autor: Maria Fernanda Navarrete Yañez ()

Grado:

Resumen

Durante muchos años el ser humano ha tratado de imitar algunas características que se encuentran en la naturaleza para mejorar su vida diaria. Tal es el caso de las propiedades hidrofóbicas de algunas plantas que les permiten permanecer secas y limpias al ser capaces de repeler prácticamente cualquier líquido. Esta característica les permite estar libres de contaminantes, bacterias, hongos, etc. Por eso decidí desarrollar un material hidrofóbico que pueda ser aplicado a superficies, principalmente telas,  para mantenerlas libres de líquidos contaminantes y así  prevenir la propagación de bacterias, virus y en general enfermedades  transportadas por líquidos contaminantes que pueden manchar las telas o la ropa, como por ejemplo: los diferentes líquidos y fluidos presentes en los hospitales (sangre, sueros, medicinas liquidas, etc.) que pueden ensuciar las batas de los doctores, sabanas, cobijas, toallas, etc. y que pueden ser un vehículo de contaminación y propagación de patógeno y también la grasa, aceite,  lodo y diferentes fluidos que se pueden encontrar en talleres, laboratorios, escuelas, fabricas etc.

 

Pregunta de Investigación

¿Se puede elaborar un recubrimiento hidrofóbico que permita repeler los líquidos y así mantener ropa y superficies limpias?

Planteamiento del Problema

Para la realización de este proyecto me base en algunas problemáticas de la población en la actualidad por ejemplo:

  • Desperdicio de agua

Todos sabemos que el agua es un recurso natural muy importante en nuestras vidas, pero no la cuidamos ni hacemos conciencia del uso irracional de ella.

  • Propagación de bacterias o enfermedades

Como ya es sabido, en el mundo hay existencia de nuevas enfermedades derivadas de la mala higiene o contagio de sustancias o personas infectadas para dichas enfermedades.

Antecedentes

El término hidrofobia proviene del griego, donde se combinan las palabras hydrós (‘agua’), y fobos (‘horror’). Por lo tanto, algo hidrófobo es aquello que tiene horror al agua.

 

En el contexto fisicoquímico, el término se aplica a aquellas sustancias que son repelidas por el agua o que no se pueden mezclar con ella. Un ejemplo de sustancias hidrófobas son los aceites.

 

El fenómeno de la superhidrofobicidad fue estudiado por primera vez por Dettre y Johnson en 1964 utilizando superficies hidrofóbicas en bruto. Su trabajo desarrolla un modelo teórico basado en experimentos con perlas de vidrio recubiertas con telómero parafina o PTFE. La propiedad de auto-limpieza de las superficies nanoestructuradas micro superhidrófobas fue estudiado por Barthlott y Ehler en 1977,  quien describió como propiedades superhidrófobas autolimpiantes y por primera vez como el «efecto loto»; los materiales superhidrófobos perfluoroalquilo y perfluoropolieter fueron desarrollados por Brown en 1986 para el manejo de fluidos químicos y biológicos.  Otras aplicaciones biotecnológicas han surgido desde los años 1990

En la naturaleza este efecto es de una gran importancia para las plantas como una protección contra el crecimiento de patógenos como hongos o algas,  y también para animales como mariposas,  libélulas y otros insectos no capaz de limpiar todas las partes de su cuerpo. Otro efecto positivo de auto-limpieza es la prevención de la contaminación del área de una superficie de la planta expuesta a la luz resulta en la reducción de la fotosíntesis.

 

Aunque el fenómeno de auto-limpieza del loto fue posiblemente conocido en Asia mucho antes (referencia al efecto de loto se Construir un aparato  que nos permita ayudar en la rehabilitación de los miembros superiores (hombro y codo) apoyándonos en un dispositivo robótico que permita a los pacientes y doctores automatizar las terapias físicas.

encuentra en el Bhagavad Gita ) su mecanismo se explica solamente en la década de 1970 después de la introducción de la microscopio electrónico de barrido. Los estudios se realizaron con las hojas de Tropaeolum y de loto.

 

Objetivo

Desarrollar un material que pueda ser aplicado a cualquier superficie y tela, que  nos permita repeler líquidos y con esto lograr mantener limpias dicha superficies.

Justificación

He podido darme cuenta que la ropa puede ensuciarse muy fácilmente, sobre todo en lugares como laboratorios, talleres, parques y  escuelas, por ese motivo pensé en desarrollar un material hidrofóbico, que me permita recubrir la ropa para protegerla de ser ensuciada o  contaminada por líquidos que pueden  ser un vehículo transportador de enfermedades.

Hipótesis

Si creo un material hidrofóbico para la ropa de trabajo en hospitales (batas, sabana, toallas)  y talles (overoles, trapos etc), entonces ayudare a reducir  la propagación de bacterias y enfermedades que son transportadas en las fibras de dichas prendas y  también reducir el uso de  agua y detergentes utilizados en la limpieza de ellos.

Método (materiales y procedimiento)

Material

  • Detergente
  • Sulfato de potasio
  • Agua caliente
  • Recipiente medidor
  • 2 cubetas

Procedimientos

 

  1. La prenda deberá estar limpia
  2. Mezclar 450 gramos de detergente en 8 litros de agua caliente en una cubeta grande.
  3. Remojar la tela en la mezcla hasta que esté completamente saturada
  4. Colgar la tela al sol para que se seque
  5. Agregar 250 gramos de sulfato de potasio en  8 litros  de agua caliente en otro recipiente
  6. Remojar la tela en la solución de sulfato de potasio durante 2 horas.
  7. Colgar al sol para que se seque

Galería Método

Resultados

Logré desarrollar un recubrimiento hidrofóbico a base de materiales que se pueden conseguir fácilmente, que me permitió repeler prácticamente cualquier tipo de líquido manteniendo así limpias y secas superficies y telas.

 

Galería Resultados

Discusión

Existen muchos productos que se  venden en el mercado de la impermeabilización y que dicen mantienen superficies y telas secas y limpias, pero estos productos resultan muchas veces caros y están hechos de químicos que pueden causar distintos tipos de reacciones cutáneas. Es por eso que considero que el uso mi proyecto resulta más conveniente para evitar este tipo de problemas, además de que resulta mucho más barato y es fácil de hacer en casa.

Conclusiones

Logre desarrollar un recubrimiento hidrofóbico que, al aplicarlo en telas y superficies, me permitió mantenerlas libres de líquidos, bacterias y contaminantes  conservándolas  limpias y secas durante más tiempo de lo habitual con lo que se reduce el uso de aguas y detergentes



Desarrollo y aplicaciones de un recubrimiento hidrofóbico


Desarrollo y aplicaciones de un recubrimiento hidrofóbico

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography