Nota

Universidad Nacional de Río Cuarto - Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales

15 de Mayo de 2023 | 8 ′ 5 ′′

Hallan un recubrimiento con propiedades anticorrosivas

Investigadores de la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC) y de la universidad española de La Laguna hallaron propiedades anticorrosivas en un recubrimiento para metales a escala nanométrica. Ahora inician el trámite para conseguir la patente de invención, cuyo título es “Inhibidor de corrosión altamente eficiente para la protección de metales”.
Hallan un recubrimiento con propiedades anticorrosivas

Doctor Gabriel Planes.

La novedad es que no se trata de una modificación de la superficie a partir de una sustancia química diferente, como ocurre con los procesos que se vienen usando habitualmente para evitar la corrosión. El hallazgo de los investigadores de la UNRC y de la Universidad de La Laguna consiste en que la resistencia a la oxidación deviene del hecho de que la superficie tiene una textura especial, curvada a la escala del nanómetro. Una vez concluidos los ensayos probatorios se inicia el proceso de patentamiento de la invención, compartido entre las dos universidades.

Este descubrimiento adquiere un valor estratégico puesto que es una nueva herramienta que evitará la corrosión y el consiguiente gasto económico que demanda la restauración de estructuras dañadas. El fenómeno de la corrosión consiste en el deterioro de las estructuras metálicas debido a la reacción del metal con su entorno. Un estudio de la National Association of Corrosion Engineers (NACE), de los EEUU, estima que el costo mundial de la corrosión es de unos 2,5 billones de dólares, lo que equivale a un 3,4 por ciento del PIB mundial.

El objetivo de la invención es minimizar el fenómeno de la corrosión, un importante problema industrial ya que puede causar accidentes –como la ruptura de piezas– que representan un gran costo. “Se calcula que en pocos segundos se disuelven cinco toneladas de acero en el mundo”, indicaron los autores del trabajo a Argentina Investiga.

Esta solicitud de patente se enmarca en el sector de la nanotecnología" data-toggle = "tooltip" title = "Campo de las ciencias aplicadas que trabaja con la materia a nivel de átomos y moléculas.">nanotecnología y la ciencia de los materiales. El trámite para lograr resguardar la propiedad intelectual se inicia en la Oficina Española de Patentes y Marcas.

“En la actualidad, la corrosión es considerada un problema industrial de gran relevancia. Se trata de una reacción electroquímica de oxidación-reducción espontánea, en la que –al igual que en una pila– tienen lugar dos reacciones: en el ánodo se oxida, es decir, se corroe el material manufacturado, mientras que en el cátodo se reduce una especie que, en la mayoría de los casos, es el oxígeno molecular. Así, para que exista la corrosión son necesarias estas dos reacciones en el ánodo y en el cátodo. En la actualidad, la atención se centra en retardar la corrosión mediante la protección del ánodo a través de pinturas, aleaciones o recubrimientos, ignorando la posibilidad de inhibir la reacción de reducción del oxígeno molecular en el cátodo, con el fin de impedir el proceso de corrosión en el ánodo”, indican los científicos en la descripción de los antecedentes de la invención.

Registro y protección mediante patente de invención española

Es un desarrollo conjunto con la Universidad de La Laguna –Tenerife, España–. A partir de los respectivos aportes inventivos, en la distribución de titularidades se estableció que un 25% le corresponde a la UNRC y el resto a la universidad europea. Los beneficios que se obtengan como consecuencia de la explotación comercial se repartirán en esas proporciones establecidas por contrato. De esta manera, se busca la protección, la valoración y la transferencia del resultado de este trabajo conjunto de investigación.

Por la Universidad de Río Cuarto, el inventor es el químico Gabriel Planes. Y, por la Universidad de La Laguna, los investigadores del Departamento de Química Gonzalo García, argentino de Córdoba nacionalizado italiano, y Elena María Pastor Tejera, de España. La extensión de propiedad de la patente a otros países será acordada por los integrantes del consorcio. El rector Roberto Rovere firmó un acuerdo de cotitularidad entre esta casa de estudios y su par de España para realizar el registro y la protección mediante patente de invención.

El doctor en Ciencias Químicas Gabriel Planes, del Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (UNRC-Conicet), dijo: “Es la primera etapa de la presentación de la patente. Se trata de un recubrimiento que tiene propiedades anticorrosivas, es decir, que es resistente a la reacción con oxígeno, que es lo que produce normalmente corrosión en metales, lo que conocemos como óxido”. “La novedad es que no se trata de una modificación a partir de una sustancia química de la superficie, como un proceso normal de recubrimiento. El proceso de resistencia a la oxidación viene del hecho de que la superficie está extremadamente curvada, a la escala del nanómetro. Tiene una rugosidad muy alta. Esa curvatura superficial extrema modifica la forma en la que el material reacciona con el oxígeno”, puntualizó.

Planes, que ahora es el subsecretario de Ciencia y Técnica de la UNRC, comentó: “Esto salió por investigaciones que hice durante el posdoctorado en la Universidad de La Laguna, en Tenerife, España. La investigación, en principio, tenía otro curso pero después empezamos a ver algunas características que tenían estos recubrimientos superficiales con los que estábamos trabajando y se aprovechó para trabajar el tema de corrosión. No fuimos los primeros en reportar este tipo de de estructura superficial. Fue un grupo en Inglaterra. Pero, analizando ese tipo de estructuras superficiales, detectamos que reaccionan muy diferente frente al oxígeno, en comparación con una superficie convencional. Se hicieron experimentos adicionales. Será una patente de aplicación, no de invención de un material, sino de aplicación de ese material para un fin específico”.

–¿Cómo podrá aplicarse?

–Debemos pensar en que la superficie debe modificarse, y para ello, pueden utilizarse distintos métodos. El método clásico implicaría depositar una capa de este material nanoestructurado, pero también se estudia la posibilidad de obtenerlo por un proceso de erosión controlada de la superficie original.

–¿Tramitan el derecho de propiedad para ejercer la exclusividad sobre la invención?

–Sí. Las patentes son muy importantes, sobre todo para las universidades nacionales, ya sea que se haga de manera individual o en forma conjunta con otras instituciones del país, o el extranjero. En caso de surgir alguna utilidad de la aplicación, sobre todo por parte de la industria, eso se traduce en el ingreso de dinero para las instituciones involucradas en la patente. Es una forma de divulgar los resultados, a la vez que se los protege con una propiedad.

La invención

El trabajo tiene por objeto un método de fabricación de un recubrimiento inhibidor de corrosión para metales que comprende cinco etapas: 1- dilución de un surfactante en un volumen de agua sobre el metal a recubrir, de modo que el surfactante decante sobre la superficie del metal; 2- adición de un precursor metálico en ese volumen de agua; 3- reducción del precursor metálico de modo que se deposite sobre la superficie del metal con surfactante; 4- conformación de una retícula nano-estructurada de surfactante y precursor metálico reducido sobre la superficie del metal; 5- eliminación del surfactante de la superficie del metal mediante un lavado con agua para obtener un recubrimiento de precursor metálico reducido con una estructura mesoporosa –es decir, que contiene poros con diámetros entre 2 y 50 nanómetros (millonésima parte de un milímetro)–. De este modo se da lugar a un arreglo superficial nanoestructurado en forma de celdas hexagonales, específico para inhibir la reacción de reducción de oxígeno, y se evita que se produzca el fenómeno de la corrosión en el metal que recubre.

Producción Periodística:
Deolinda Abate Daga

Responsable Institucional:
Deolinda Abate Daga
Universidad Nacional de Río Cuarto

Departamento de Prensa y Difusión
prensa@rec.unrc.edu.ar
www.unrc.edu.ar


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