domingo, 4 diciembre 2022

Los recubrimientos contra bacterias y virus que despiertan el interés de las empresas

El proyecto Argitu, liderado por AIN y que cuenta con la colaboración de la UPNA, encara su tercer año de andadura. En concreto, se focaliza en el desarrollo de recubrimientos funcionales para objetos que ayuden a eliminar bacterias y virus. Esta iniciativa, coordinada por ADItech como agente coordinador del SINAI, cuenta con financiación del Gobierno foral y está orientada al sector de la automoción, pero puede ser de utilidad para muchos otros. Tanto es así que empresas de distintas industrias como la construcción ya se han interesado por estos recubrimientos. De hecho, las muestras obtenidas hasta ahora presentan una elevada eficacia antibacteriana, con valores de eliminación por encima del 99,99 %. Y, en estos momentos, también se está validando su capacidad viricida.

Iranzu Larrasoaña
Pamplona - 4 mayo, 2022

El equipo investigador de AIN y la UPNA ya contaba con experiencia en el diseño de recubrimientos funcionales. (Fotos: Ana Osés)

La irrupción de la pandemia en 2020 evidenció la necesidad de contar con el mayor número posible de herramientas para luchar contra el virus. Al mismo tiempo que proliferaban las medidas de restricción de movilidad, las mascarillas y los desarrollos de las futuras vacunas, en la Asociación de la Industria Navarra (AIN) y la Universidad Pública de Navarra (UPNA) iniciaron el proyecto Argitu, coordinado por ADItech como agente coordinador a su vez del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI). La iniciativa cuenta, además, con financiación del Ejecutivo foral en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos colaborativos de I+D (convocatoria de 2020).

El equipo investigador, que está liderado por AIN, tenían el propósito de encontrar materiales capaces de eliminar virus o, en su defecto, de reducir su infectividad.  “Buscábamos una medida complementaria a lo que ya se estaba estableciendo en ese momento”, indica Pedro José Rivero, doctor en Ingeniería y profesor de la UPNA. Ambas entidades llevan más de quince años colaborando y ya contaban por aquel entonces con experiencia en el diseño de recubrimientos funcionales. “Pero los enfocábamos mucho a superficies bactericidas”, puntualiza.

¿Por qué no extender esa misma idea a otro tipo de microorganismos como los virus? “Queríamos comprobar que nuestras superficies son también viricidas”, desgrana el profesor de la UPNA. Para alcanzar ese objetivo, ambas organizaciones trabajan en el desarrollo de materiales capaces de absorber la luz de espectro visible, dando lugar a una serie de reacciones fotoquímicas que permiten reducir la infectividad de los microorganismos en contacto con las superficies tratadas.

El equipo investigador de AIN y la UPNA han centrado el proyecto Argitu en tres materiales: óxido de tungsteno, óxido de hierro y titanato de estroncio.

En concreto, se han centrado en tres materiales: óxido de tungsteno, óxido de hierro y titanato de estroncio. El proyecto se ha planteado inicialmente para la automoción, pero es extrapolable a otros sectores.

En ese sentido, Joseba Esparza, doctor investigador del Área de Materiales y Superficies Avanzadas de AIN, explica que primero pensaron en las superficies susceptibles de propagar un virus: “Son aquellas de alto contacto, donde hay mucho tránsito de personas”. Se refiere a los botones de llamada o las barras de acero inoxidable de un autobús urbano. “Pero el foco también se abre, por ejemplo, a vehículos carsharing, apostilla el investigador de AIN.

Joseba Esparza (AIN) y Pedro José Rivero (UPNA) iniciaron el proyecto en 2020.

Joseba Esparza (AIN) y Pedro José Rivero (UPNA) iniciaron el proyecto en 2020.

De hecho, tal y como confirman ambos investigadores, empresas de distintos campos de actividad se han interesado ya por sus soluciones. Entre otras cosas porque pueden ser muy útiles para industrias como la construcción, por citar un ejemplo. “Interesa, sobre todo, para las manillas de la puerta o las baldosas y podría aplicarse en quirófanos, colegios y residencias de ancianos”, ejemplifica Esparza.

Estos materiales se aplican como un recubrimiento fino mediante dos tecnologías: el electrospining (UPNA) y la Deposición Física en Fase Vapor (AIN). “Utilizamos dos técnicas diferentes porque así podemos garantizar que se pueda utilizar en diferentes materiales”, especifica el investigador de AIN.

Los materiales se aplican en forma de recubrimiento fino mediante dos tecnologías: el electrospining y la Deposición Física en Fase Vapor.

La primera está más enfocada hacia los materiales poliméricos, de modo que puede ser beneficiosa para los tejidos, mientras que la Deposición Física en Fase Vapor produce recubrimientos más porosos y da como resultado capas menos rugosas, pero más densas. “Esto es importante para la propiedad principal que buscamos, la fotocatálisis”, agrega el investigador de AIN.

Además del desarrollo de recubrimientos viricidas y bactericidas, la iniciativa también contempla una fase de caracterización: “Es fundamental para conocer qué es lo que hemos depositado, cómo son esos materiales e ir optimizándolos”.

Entre esos ensayos, se han estudiado las propiedades ópticas. “Estos materiales son fotocatalíticos porque absorben luz y eso lo traducen en una serie de reacciones químicas”, apostilla el investigador de AIN.

Todos estos estudios se han realizado con el compromiso de garantizar las propiedades mecánicas y la durabilidad de los recubrimientos. Al mismo tiempo, cuidan las prestaciones estéticas. De esta forma, ya trabajan para conseguir que estos materiales sean transparentes. “De esta forma, podrían aplicarse a objetos como las pantallas táctiles”, detalla Esparza.

Quienes deseen conocer más a fondo el proyecto pueden hacerlo a través de este enlace.

En la actualidad, el proyecto encara su fase final y ya se han seleccionado los recubrimientos que mejores resultados han ofrecido en el laboratorio. En ese sentido, todas las muestras desarrolladas han mostrado actividad fotocatalítica y, simplemente, se han escogido aquellos que mejor han funcionado.

“Cuando hemos visto qué propiedades superficiales tiene, sus propiedades ópticas, cristalinas y de adherencia, y cómo se comporta frente a la corrosión para ver su durabilidad, hemos elegido los mejores candidatos. Estamos validando cómo es su comportamiento frente a bacterias y virus”, señala el investigador de AIN. Su compañero recalca que, en estos momentos, los recubrimientos ya son efectivos “ante bacterias muy virulentas”. De hecho, las muestras presentan una elevada eficacia antibacteriana y se han obtenido valores de eliminación de estos patógenos por encima del 99,9 %.

PRUEBAS DE EFICACIA VIRICIDA

Con respecto a los virus, por el momento se están realizando pruebas con el Transmissible Gastroenteritis Virus (TGEV). “Es muy similar al Sars-Cov-2. Pertenece a la misma familia, pero es porcino y no nos afecta a los humanos”, especifica Esparza. El equipo tiene previsto conseguir los resultados viricidas en este tercer año del proyecto.

“Conocemos bastante bien estos materiales que hemos elegido y llevamos tiempo trabajando con ellos”, recuerda Esparza. Precisamente por eso, sabe que despiertan un gran interés: “Este efecto fotocatalítico no se centra exclusivamente en la eliminación de bacterias”.

Es más, tiene otras aplicaciones. AIN y la UPNA trabajan actualmente en el desarrollo de una nueva iniciativa para investigar la utilización de estos materiales de cara a la captura y valorización de dióxido de carbono (CO2). “En la línea de la lucha contra el cambio climático, también tendría otras aplicaciones que hemos estudiado anteriormente, como la producción de hidrógenos a partir de agua”, ejemplifica el experto de AIN. “Son dos líneas que están ahora mismo abiertas y que son muy hot topic dentro de las energías renovables”, concluye Rivero.

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