Según un estudio publicado en la revista Nature Communications, el equipo creó un nuevo sistema, inspirado en la fotosíntesis, que utiliza luz visible para generar especies radicales reactivas que pueden desencadenar la polimerización. Este sistema logra una conversión casi perfecta de monómeros en polímeros con patrones de alta resolución y resistencia mecánica mejorada.
La fotopolimerización es una técnica ampliamente utilizada en diversas industrias, incluida la impresión 3D, la odontología y la microelectrónica, donde los monómeros líquidos se convierten en polímeros sólidos al exponerse a la luz. Sin embargo, la eficacia de la fotopolimerización está limitada por la baja absorción de luz visible por parte de los fotoiniciadores, que suelen ser tintes orgánicos.
Para abordar este desafío, el equipo de investigación se inspiró en la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas convierten la luz solar en energía química. La fotosíntesis utiliza pigmentos que absorben la luz para capturar la energía solar y generar intermediarios reactivos que impulsan reacciones químicas.
Los investigadores implementaron una estrategia similar incorporando un complejo metal-ligando en el sistema de fotopolimerización. Este complejo metal-ligando actúa como una unidad artificial de recolección de luz que captura eficientemente la luz visible y genera especies radicales reactivas capaces de iniciar la polimerización.
Al utilizar este enfoque, los investigadores lograron casi el 100% de conversión de monómeros en polímeros con patrones de alta resolución y propiedades mecánicas mejoradas. Esto representa una mejora significativa en comparación con los métodos de fotopolimerización convencionales, que normalmente exhiben eficiencias de conversión más bajas.
El estudio abre nuevas vías para desarrollar técnicas de fotopolimerización más eficientes y respetuosas con el medio ambiente con aplicaciones potenciales en fabricación avanzada, impresión 3D y microelectrónica. Al mejorar la absorción de la luz visible y lograr mayores eficiencias de conversión, esta tecnología podría reducir el consumo de energía y mejorar el rendimiento de diversos procesos de fabricación basados en la luz.
