Al filo de lo imposible: científicos holandeses crean un material con propiedades físicas fuera de toda lógica

En el ámbito de la física de materiales, ciertas normas empíricas han servido durante años como guía para anticipar el comportamiento de sustancias sólidas. Una de ellas establecía que cuanto más lentamente se funde un material y más sencillo resulta moldearlo, mayor es su tendencia a quebrarse ante un impacto. Esa idea se aplicaba tanto al vidrio como a otros polímeros.

Bajo ese marco conceptual, parecía inviable que se pudieran conciliar propiedades opuestas en una misma estructura. Sin embargo, investigadores de la Universidad de Wageningen (Holanda) lograron romper ese esquema cuando crearon un material con características que, según la teoría dominante, no podían coexistir.

¿Cómo han hecho para crear un material que contradice la teoría clásica?

El equipo científico presentó sus resultados en la revista Nature Communications, donde detallaron el desarrollo de una nueva clase de sustancia denominada ‘compleximero’. En el estudio explican que crearon un material capaz de fundirse lentamente y moldearse con precisión, pero que al mismo tiempo soporta impactos sin fracturarse.

Tradicionalmente, los llamados materiales «vítreos» (categoría que engloba tanto ciertos plásticos como el vidrio) se comportan bajo una lógica clara: si resultan fáciles de procesar en caliente, tienden a ser frágiles en frío.

El profesor Jasper van der Gucht, especialista en química física y materia blanda, reconoce que el resultado sorprendió incluso al propio equipo.

«Mostramos que los materiales con carga eléctrica pueden comportarse de una forma fundamentalmente distinta a lo que esperábamos», señaló el investigador tras analizar los primeros ensayos mecánicos.

En laboratorio, la sustancia obtenida presenta un tono ámbar y, cuando se calienta, puede amasarse o soplarse como si se tratara de vidrio fundido.

Sin embargo, al enfriarse, no se rompe en fragmentos ante una caída, sino que absorbe el impacto. Esta combinación es la que llevó a los investigadores a sostener que crearon un material que desafía una regla asumida durante décadas.

La clave molecular del «compleximero»

La diferencia esencial respecto a los plásticos convencionales reside en el modo en que se unen sus cadenas moleculares. En la mayoría de polímeros comerciales, las largas cadenas están conectadas mediante enlaces químicos permanentes, conocidos como reticulaciones. Esos enlaces funcionan como un pegamento estable que fija la estructura.

En cambio, cuando crearon un material de tipo compleximero, los científicos optaron por otra estrategia. Las cadenas no están unidas por enlaces químicos rígidos, sino por fuerzas físicas de atracción.

Una parte de las cadenas presenta carga positiva y otra carga negativa. Esa diferencia provoca que se atraigan entre sí, de forma similar a polos magnéticos opuestos.

Este mecanismo genera una estructura menos compacta que la de los plásticos tradicionales. Las fuerzas eléctricas actúan a mayor distancia que los enlaces químicos clásicos, dejando más espacio entre cadenas. Esa separación molecular podría explicar el comportamiento híbrido del material: moldeable en caliente y resistente en frío.

La investigadora Sophie van de Lange, autora principal del estudio, indicó que esta hipótesis todavía requiere más pruebas experimentales. Aun así, el hallazgo sugiere que las sustancias con componentes cargados pueden presentar dinámicas no contempladas hasta ahora.

Reparación sencilla y posibles aplicaciones de este nuevo material

Uno de los aspectos que más interés ha generado es la capacidad de autorreparación. Dado que las cadenas se mantienen unidas por fuerzas físicas y no por enlaces irreversibles, el material puede recuperar su cohesión tras aplicar calor.

En términos prácticos, si una pieza fabricada con este compuesto se agrieta, bastaría con calentar la zona y presionar las partes para que las cargas opuestas vuelvan a atraerse.

«¿Tiene una grieta importante? Caliéntela con un secador y presione las partes; el hueco vuelve a sellarse», explicó Van der Gucht al describir el procedimiento.

Este rasgo podría tener implicaciones en sectores como los detallados aquí:

• Paneles para cubiertas.
• Mobiliario exterior.
• Componentes de carrocería.
• Recipientes moldeados con precisión.

Al permitir reparaciones simples, se reduciría la necesidad de sustituir piezas completas. En un contexto donde el reciclaje de plásticos sigue siendo limitado y la producción depende en gran medida de materias primas fósiles, esta vía podría contribuir a prolongar la vida útil de los productos.

¿Se puede obtener este mismo resultado con otros materiales?

Por el momento, el compleximero desarrollado se basa en materias primas derivadas del petróleo. Sin embargo, el equipo ya trabaja en variantes con base biológica. El objetivo es que, además de haber logrado crear un material con propiedades atípicas, el siguiente paso sea adaptarlo a criterios de sostenibilidad.

El investigador Wouter Post, especialista en tecnología de plásticos sostenibles, considera que este tipo de avances complementa las estrategias centradas exclusivamente en el reciclaje.

Según afirmó en declaraciones para la web de la universidad, «la mayoría de la investigación aplicada se centra en mejorar el reciclaje, mientras que este trabajo abre la puerta a plásticos fáciles de reparar o incluso de degradar biológicamente con rapidez».

A corto plazo, el compleximero no está preparado para producción industrial a gran escala. Los científicos cuentan apenas con pequeñas cantidades obtenidas en laboratorio y aún deben profundizar en la comprensión de su comportamiento físico.

Más allá de las aplicaciones comerciales inmediatas, el descubrimiento introduce nuevas preguntas sobre cómo interactúan las cargas eléctricas en sistemas poliméricos. Lo que comenzó como un intento por explorar combinaciones inusuales terminó cuestionando así principios que parecían consolidados.