Algunas Aplicaciones Curiosas De Los Polímeros Superabsorbentes

Francisco Olea Vega
Durante los últimos 15 años, los polímeros superabsorbentes han llegado a ser un importante componente de muchos productos, en concreto han tenido un gran auge en aquellos dedicados a la higiene personal. Quizás muchos de vosotros recordéis aquellos pintorescos anuncios de televisión en los que se mojaban pañales infantiles con un líquido de un extraño color azul, y despuésse comprobaba cómo el material interior era capaz de absorber todo el líquido transformándose, ante el asombro general, en unas curiosas "perlitas de gel". Este sorprendente material no es más que un ejemplo de lo que genéricamente se han denominado como hidrogeles o polímeros superabsorbentes, materiales entrecruzados que tienen la propiedad de absorber grandes cantidades de agua y otrasdisoluciones acuosas sin disolverse.
Los polímeros superabsorbentes de interés comercial son generalmente sales sódicas de poliácido acrílico entrecruzado y copolímeros de este ácido y almidón. La variedad de compuestos utilizados, así como los mecanismos de síntesis, está aumentando rápidamente, lo que ha permitido la obtención de hidrogeles con cada vez mayor capacidad de absorción de agua, llegándose aobtener polímeros con grados de hinchamiento superiores al 99% de su propio peso. El mecanismo por el que los polímeros son capaces de absorber tanto volumen de soluciones acuosas no es solamente físico, sino que depende de la naturaleza química del polímero. Las fuerzas que contribuyen al hinchamiento de los polímeros entrecruzados son la energía libre de mezcla y la respuesta elástica delentrecruzamiento, aunque también existen polímeros que presentan en su estructura unidades ionizables. Así, cuando un polímero de estas características se introduce en un medio acuoso, las unidades iónicas se disocian y crean una densidad de carga a lo largo de las cadenas y una elevada densidad de iones en el gel. Este carácter iónico produce unas nuevas fuerzas que condicionan el hinchamiento. Por unlado, la diferencia entre la concentración de iones entre el gel hinchado y la solución externa produce una presión osmótica, que sólo puede reducirse a través de la dilución de carga, es decir, por el hinchamiento del gel, y por otro, la densidad de carga neta entre las cadenas genera repulsiones electrostáticas que tienden a expandir el gel, lo que contribuye al hinchamiento [Martínez et al.,Química e Industria, abril: 26-31 (1998)].
En los últimos años, debido sobre todo a las posibilidades comerciales que presentan estos compuestos, se ha desarrollado un importante trabajo de investigación sobre estos materiales, lo que ha derivado en la obtención de polímeros superabsorbentes usados en nuevas y muy diversas aplicaciones. Así, se están fabricando productos con estos polímeros que yaforman parte de nuestra vida cotidiana, y que van desde pañales hasta productos para agricultura, la industria alimentaria o las telecomunicaciones entre otros.
Sin lugar a dudas, los productos estrella son aquellos dedicados a la higiene personal, que actualmente utilizan el 95% de las más de 500.000 toneladas de polímeros superabsorbentes producidas al año en todo el mundo (de las que Españaconsume unas 3.500 toneladas). Su principal aplicación es en pañales de un solo uso, los cuales son cada vez más finos como consecuencia de la inclusión de este tipo de polímeros, ya que la cantidad de líquido que pueden llegar a absorber es muy superior a la que se producía en los espacios abiertos de la celulosa. Este tipo de polímeros se utiliza igualmente en compresas femeninas y pañales paraincontinencias seniles.
Otra aplicación de estos compuestos, que está cobrando un enorme interés, es su empleo en agricultura. Desde hace unos 20 años se están realizando ensayos que demuestran que el uso extensivo de polímeros superabsorbentes mejora la capacidad de retención de agua del suelo, favoreciendo por tanto el desarrollo de las plantas [van Cotthem et al., Soil Technology, 4: 183-189...