Los principales avances del Anillo Materiales Poliméricos Aplicados a la Química Ambiental y Forense,  proyecto dependiente de la facultad de Ciencias Químicas, fueron revisados a lo largo del día en un workshop que reunió a investigadores de la UdeC y científicos extranjeros.

En este proyecto -que dirige el vicerrector de Investigación y Desarrollo, y docente de la Facultad de Ciencias Químicas, Bernabé Rivas-  convergen las áreas de la química orgánica, analítica, de polímeros, ambiental y el tratamiento de aguas residuales en el  desarrollo de materiales orientados a la solución de problemas ambientales y otros vinculados a la investigación criminalística.

El doctor Rivas destacó la productividad que ha tenido el proyecto en su primera etapa de desarrollo, en la que –dijo- se han generado publicaciones y acciones orientadas a la formación de recursos humanos; registrándose, asimismo, importantes avances en el desarrollo de materiales destinados a la remoción de contaminantes ambientales, como arsénico, boro y cromo. Se  trata, como dijo el investigador, de elementos que se encuentran en aguas contaminadas y que se asocian al desarrollo de actividades económicas como la minería (en el caso del arsénico) e industrias de la curtiembre (el cromo).

En el ámbito forense –área que cuenta con la participación del Laboratorio de Criminalística de la Policía de Investigaciones, PDI-  Rivas adelantó que se ha realizado un trabajo intenso en la generación de polímeros impresos con efectos de memoria, que sirven para reconocer compuestos orgánicos que permiten apoyar pesquisas en situaciones de delito.

La iniciativa, en marcha desde 2010, cuenta con 450 millones de pesos para 3 años, y tiene como subdirectores a los doctores Eduardo Pereira y Héctor Mansilla, también docentes de Ciencias Químicas.

El Vicerrector destacó asimismo la presencia en el taller de la doctora Nalan Kabay, de la Ege University (Turquía) y del doctor Marek Bryjak, de la Universidad Tecnológica de Wroclaw (Polonia), investigadores asociados del Anillo y con lleva a cabo un proyecto internacional adscrito al programa Marie Curie Actions de la Unión Europea, sobre  tratamiento de agua y su purificación.

Materiales con memoria

Durante el workshop se presentaron una docena de investigaciones en distintos tópicos relacionados con el Anillo, entre ellos el trabajo realizado en el desarrollo de materiales de interés para la investigación criminalística.

El doctor Eduardo Pereira, quien trabaja en esta línea de desarrollo, explica que son varios los problemas de la química forense que pueden ser resueltos a través de estos materiales.

“Uno de ellos tiene que ver con residuos orgánicos de disparos, que quedan en la mano, el pelo o la ropa de un disparador o en la superficie cercana donde ocurrió el disparo”, explica el investigador, quien señala que si bien existen técnicas para recolectarlos y analizarlos, es común que éstos estén contaminados con otro tipo de partículas y moléculas presentes en el sitio del suceso  o en las mismas manos del autor del disparo, lo que dificulta el análisis de la muestra.

“Lo ideal -indica- sería tener un material que permitiera recolectar esta evidencia en el sitio del suceso o en la ropa, cuerpo o manos del disparador,  capturando esas moléculas de forma aislada para analizarlas con mayor facilidad”.

A través del proyecto Anillo se están desarrollando materiales poliméricos con capacidad de reconocimiento molecular, conocidos como polímeros impresos molecularmente.

“Durante el desarrollo  de estos materiales, tomanos la molécula que nos interesa que el material reconozca, la introducimos en el momento de su creación y luego se la sacamos. El material queda con la memoria de esta molécula, queda con un sitio específico, con una forma, una geometría, de tal manera que cuando éste se vuelva a encontrar con esa molécula la va a reconocer”, indica el doctor Pereira.

El académico señala que esto no es algo nuevo, pues en cierto modo copia lo que ocurre en la naturaleza con las proteínas “que tienen un sitio específico para reconocer ciertas moléculas con las que pueden interactuar…nosotros estamos  reproduciendo eso en laboratorio cuando sintetizamos estos materiales”.

El mismo principio, acota, puede ser usado para otro tipo de eventos criminales, como delitos incendiarios. “Podemos estudiar moléculas que tienen que ver con combustibles que  se producen para fabricar elementos incendiarios y ver cómo se pueden colectar de las manos de estas personas (que provocan los incendios)”.  Es un tema que van a desarrollar a futuro.

El doctor Pereira contó que también están trabajando este tipo de materiales para otra etapa de análisis, distinta a las relacionadas con el sitio del suceso, denominada preconcentración de muestras.

“Normalmente las muestras llegan muy diluidas al laboratorio, con  muy baja concentración. Si tenemos  este material que es capaz de captar selectivamente la molécula que nos interesa, podemos pasar la mezcla por este material y capturar selectivamente la molécula. Así llegamos a una solución que tiene una mayor concentración y que puede ser analizada con mayor facilidad”, dijo.

Estos compuestos poliméricos también pueden tener aplicaciones en la remoción de elementos contaminantes en sistemas acuáticos.  "Estamos trabajando específicamente con los antibióticos que más se utilizaron en los cultivos de salmón, como flumequina y ácido oxolínico, y que -advierte-se siguen utilizando hasta hoy. Esta podría ser una manera de remover  esos antibióticos de cuerpos de aguas que están contaminados o para ayudar a su recuperación”.

Purificación y descontaminación de aguas

Una segunda línea de trabajo, Degradación de contaminantes farmacéuticos y compuestos organometálicos , es liderada por el Dr. Héctor Mansilla quien destaca que se ha logrado un significativo desarrollo en cuanto la purificación y descontaminación de aguas.

Por ejemplo, explica, diferentes compuestos farmacéuticos han sido degradados,  en cortos periodos de tiempo, a sustancias inocuas empleando luz solar y catalizadores de bajo costo. Esta metodología, conocida como foto-catálisis heterogénea, ha permitido proponer procesos de bajo costo y ambientalmente amigables. En la misma línea se han obtenido resultados auspiciosos en la remoción de metales pesados empleando luz solar. Paralelamente, dice, se han implementado nuevas técnicas de monitoreo de contaminantes a niveles de traza, mejorando las técnicas convencionales.

Mansilla destaca, además, que todo este desarrollo ha sido posible gracias a la participación de un importante número de estudiantes nacionales y de universidades extranjeras, de pre y postgrado, que han permitido la internacionalización de las actividades de investigación. Del mismo modo, alumnos de nuestra casa de estudio han realizado fructíferas estadías en centros de investigación internacionales.