Un nuevo material nanocompuesto superhidrofóbico basado en poliuretano de polidimetilsiloxano (PDMS-PU) y disulfuro de grafeno/tungsteno exhibe una fuerte adhesión antibiótica, resistencia a la corrosión y durabilidad mecánica sin el uso de biocidas.
En un estudio reciente publicado en "Progress in Organic Coatings" (marzo de 2025, volumen 200), investigadores desarrollaron recubrimientos nanocompuestos superhidrofóbicos no tóxicos para aplicaciones antibioincrustantes marinas. Este nuevo material se basa en poliuretano de polidimetilsiloxano (PDMS-PU) y está relleno de nanoláminas de óxido de grafeno (GO) cargadas con nanobarras de disulfuro de tungsteno (WS2). La estructura híbrida GO-WS2 puede mejorar la rugosidad y la dispersabilidad de la superficie, mejorando así la hidrofobicidad y la capacidad de adhesión antibiótica.
El equipo de investigación utilizó un método Hummers mejorado y un método hidrotérmico asistido por surfactantes para preparar nanomateriales híbridos. Posteriormente, los nanorrellenos se incorporaron ultrasónicamente a la matriz polimérica mediante oscilación ultrasónica, lo que resultó en una distribución uniforme de las partículas de GO-WS2 en el recubrimiento y la formación de superficies rugosas micro/nano en capas. El material nanocompuesto, con un 2,5 % en peso de relleno, presenta un ángulo de contacto con el agua de 150°, una energía libre superficial de 20,4 mN/m y una excelente superhidrofobicidad gracias a la superficie estructurada que atrapa el aire.
Excelente rendimiento antiadherente y anticorrosivo bajo estrés biológico.
Los investigadores realizaron una prueba de adhesión de 30 días con cuatro microorganismos marinos comunes (Burkholderia rhizobia, Pseudomonas fluorescens, Aspergillus fumigatus y Candida albicans) en un entorno de laboratorio. Los resultados mostraron que los nanocompuestos PDMS-PU/GO-WS2 con un 2,5 % en peso de relleno presentaron la menor tasa de adhesión microbiana y de degradación superficial, con un mejor rendimiento que otras formulaciones.
Además de sus propiedades de protección biológica, este recubrimiento también posee una alta resistencia mecánica y a la corrosión, lo que lo hace adecuado para uso prolongado en ambientes marinos hostiles. Sus propiedades no fungicidas ofrecen una alternativa ecológica a las estrategias tradicionales contra la bioincrustación que utilizan aditivos tóxicos.
