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    Bloques de construcción de silicio hechos a medida

    Uno de los componentes básicos del silicio que permite el diseño de silicio para diversas aplicaciones. Crédito:Wagner-group, Universidad Goethe

    El amplio espectro de aplicaciones de las siliconas incluye implantes médicos, productos cosméticos, aceites hidráulicos, selladores y protección contra la corrosión:un tema importante, en vista del daño global por corrosión por una suma de alrededor de US $ 3,3 billones por año. Para optimizar los materiales sintéticos a base de silicio para aplicaciones específicas, Se requieren bloques de construcción de clorosilano hechos a medida para producir y reticular los polímeros de cadena larga. Esto influye, por ejemplo, la viscosidad y las propiedades de flujo del material. Están surgiendo desafíos completamente nuevos en el área de la impresión 3D, con los que se pueden fabricar productos como zapatillas de running individualizadas.

    Desde 1940, el proceso directo de Müller-Rochow ha formado la columna vertebral de la industria de la silicona. En este proceso, el silicio elemental se convierte con cloruro de metilo en metilclorosilanos a altas temperaturas y presiones en presencia de un catalizador de cobre. El grupo de trabajo dirigido por el profesor Matthias Wagner en el Instituto de Química Inorgánica y Analítica de la Universidad Goethe de Frankfurt ha desarrollado ahora un proceso complementario que tiene varias ventajas sobre el proceso directo:utiliza hexaclorodisilano e hidrocarburos clorados como materias primas. "El hexaclorodisilano ya se produce en masa para la industria de los semiconductores y el percloroetileno (PER) que utilizamos con especial frecuencia es un líquido no inflamable que es tan económico que se utiliza en todo el mundo como disolvente para la limpieza en seco. "dice Matthias Wagner. Además, el proceso se realiza a temperatura ambiente y a presión normal. Para activarlo, solo se necesita una pequeña concentración de iones cloruro en lugar de un catalizador.

    "Nuestro proceso produce organoclorosilanos altamente funcionalizados que son reticulantes ideales. Además, su estructura especial ofrece excelentes posibilidades para ajustar la flexibilidad mecánica de las cadenas de silicio como se desee, "explica la co-inventora Isabelle Georg, cuya tesis doctoral está patrocinada por la Fundación Evonik. Julian Teichmann también participó en el proyecto. Confirma que sobre todo, la estrecha colaboración entre la Universidad Goethe y Evonik tuvo una enorme influencia en su formación:"La discusión regular de nuestros resultados con los químicos industriales de Evonik me abrió los ojos desde el principio a las limitaciones económicas y los requisitos ecológicos. Fue fascinante seguir el camino de nuestros descubrimientos en el laboratorio a través de los procedimientos de patentamiento hasta la realización a escala técnica en la práctica ".

    Uno de los componentes básicos del silicio que permite el diseño de silicio para diversas aplicaciones. Crédito:Grupo Wagner, Universidad Goethe

    Los químicos de Frankfurt creen que el potencial especial de sus monómeros radica en el hecho de que contienen no solo enlaces silicio-cloro, sino también enlaces múltiples carbono-carbono. El primero tiene por objeto construir las cadenas inorgánicas de silicio-oxígeno; este último puede unirse para formar polímeros orgánicos. Esta combinación única permite nuevas rutas hacia materiales híbridos inorgánicos-orgánicos.

    Uno de los componentes básicos del silicio que permite el diseño de silicio para diversas aplicaciones. Crédito:Grupo Wagner, Universidad Goethe




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