28 March, 2020 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

INNOVACIÓN EN LA APLICACIÓN DE ÓXIDO DE GRAFENO

INNOVACIÓN EN LA APLICACIÓN DE ÓXIDO DE GRAFENO

Adriana Rendón Rivera US Technologies S.A. de C.V.; Baldomero Esquivel Rodríguez Instituto de Química UNAM

Resumen: US Technologies en colaboración con el Instituto de Química de la UNAM desarrollaron dispersiones estables de óxido de grafeno para favorecer su aplicación en la formulación de nanofluidos. Debido al carácter innovativo de la investigación realizada se logró tramitar una solicitud de patente ante el IMPI.

Palabras clave: óxido de grafeno, nanofluidos.

Recientemente, se ha estudiado el uso de grafeno en la formulación de nanofluidos, ya que a este nanomaterial se la han atribuido propiedades tales como alta conductividad térmica y eléctrica, alta resistencia mecánica, alta lubricidad, etc.1 Sin embargo, el costo de obtención de este material nanoestructurado es alto y muchas veces queda limitada su aplicación por este factor. Una alternativa más accesible en cuanto a costo es el uso de óxido de grafeno que tiene propiedades muy semejantes al grafeno, además por la cantidad de grupos funcionales de oxígeno que posee, puede favorecer su dispersión  en medios oleosos o acuosos dando lugar a nanofluidos estables. 

Con el propósito  innovar en la obtención de nanofluidos estables la empresa US Technologies S.A. de C.V., en colaboración con el Instituto de Química de la UNAM, llevaron a cabo un proyecto apoyado por el Programa de Estímulos a la Innovación de CONACYT, en el cual se fijo como uno de los objetivos la obtención de dispersiones estables de óxido de grafeno tanto en medio oleoso como en medio acuoso. Derivado del buen logro del objetivo mencionado tuvo lugar el desarrollo de una solicitud de patente presentada ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Intelectual.  

El trabajo realizado bajo el marco del proyecto entre US Technologies y la UNAM fue altamente innovador ya que hasta donde se sabe, actualmente, no existen formulaciones similares a las obtenidas para dispersar nanopartículas de óxido de grafeno de manera estable en medios oleosos y acuosos. Adicionalmente, un factor innovativo fue utilizar bases dispersantes constituidas por aceites regenerados, los cuales se obtuvieron a partir de aceites y grasas residuales provenientes de procesos de cocción, Es importante mencionar que con este aprovechamiento de residuos se genera una alternativa para disminuir la contaminación causada por disponer de manera inadecuada estos aceites.

Como resultado de la investigación realizada se identificó que existen diversos factores que influyen en la dispersión estable de óxido de grafeno tales como: orden de adición de los componentes, tipos y concentración de tensoactivos, pH, concentración de nanopatículas, tiempo de agitación, funcionalización de las nanopartículas de óxido de grafeno, etc. En la siguiente imagen se presentan dispersiones tanto estables como inestables de óxido de grafeno en medio oleoso y acuoso. 

  1. Dispersión inestable de óxido de grafeno en medio oleoso

 

  1. Dispersión estable de óxido de grafeno en medio oleoso

 

a) Dispersión inestable de óxido de grafeno en medio acuoso

 

b) Dispersión estable de óxido de grafeno en medio acuoso

En el caso de las dispersiones estables la distribución y el tamaño de partículas fueron determinados mediante microscopia confocal y los resultados fueron los siguientes:

  1. Distribución homogénea de las nanopartículas de óxido de grafeno en medio oleoso

  1. Distribución homogénea de las nanopartículas de óxido de grafeno en medio acuoso

Con base en las pruebas de microscopia confocal, se concluye que se obtuvo una dispersión adecuada del óxido de grafeno, tanto en la base oleosa como en la base acuosa sin formación de aglomerados.

La obtención de dispersiones estables de nanopartículas de óxido de grafeno abre la oportunidad de su aplicación en diferentes campos tales como: farmacia, lubricantes, aditivos, etc.

Autor: Adriana Rendón Rivera, Av. Independencia No.28, Col. Independencia, Tultitlán, Estado de México, C.P. 54900, [email protected]

Referencias

  1. Díaz del Castillo Rodríguez, F. (2012) Introducción a los Nanomateriales. Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán UNAM

Nota: “Proyecto apoyado por el Programa de Estímulos a la Investigación, de Desarrollo o de Innovación Tecnológica  del CONACYT”

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