Nanotecnología para el desarrollo de los plásticos: Fátima Pérez

Con una licenciatura en Ciencias Químicas y especialidad en Química Orgánica por la Universidad Autónoma de Coahuila, maestría y doctorado en Tecnología de Polímeros por el Centro de Química Aplicada (CIQA), y una estancia posdoctoral en Nanotecnología en el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV), Fátima Pérez eligió comprender el mundo desde lo más pequeño, trabajando con materias de la escala de un nanómetro (la milmillonésima parte de un metro), y cuya ciencia opera en el reino de los átomos y las moléculas.

Desde Nanoqem, la doctora Fátima ha participado e impulsado diversos proyectos que utilizan la nanotecnología para generar materiales innovadores, con propiedades únicas y diferenciadas, que han traído grandes beneficios para diversos campos, incluida la industria plástica.

Sólida formación

La llegada oficial de Fátima a la industria de las nanopartículas se remonta al año 2012, cuando ingresó a la compañía Nanomateriales, que posteriormente se transformaría en Nanoqem.

“En Nanomateriales estuve como investigadora en el departamento de investigación y desarrollo hasta 2015, cuando me fui porque tuve la oportunidad de participar en un centro CONACYT, y finalmente, hace año y medio, me incorporé de nuevo, ahora a Nanoqem, como gerente de investigación y desarrollo”.

Pero siendo rigurosos, el primer encuentro de Fátima con los materiales poliméricos y la nanotecnología comenzó desde su formación académica.

“En la Universidad de Coahuila tuve la oportunidad de hacer síntesis de oligómeros conductores y en el doctorado síntesis de polímeros, específicamente polímeros hidrosolubles asociativos enfocados en la industria de la extracción petrolera. Posteriormente, hice una estancia posdoctoral en el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV), donde tuve la oportunidad de ser responsable operativa de dos plataformas en la Incubadora de Nanotecnología en Nuevo León: la de funcionarización y la de nanocompuesto, donde básicamente incorporábamos nanomateriales a diferentes resinas poliméricas, como poliestireno, polipropileno, polietileno”.

En 2012, como colaboradora de Nanomateriales, Fátima Pérez desarrolló diferentes productos para la industria plástica.

“Sobre todo, pude trabajar en la parte de refuerzo mecánico y también con algunas otras propiedades, como las antibacterianas, de protección a la radiación UV y superficies autolimpiantes”.

Más tarde, durante su estancia en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, como científica investigadora, Fátima Pérez trabajó en membranas poliméricas con propiedades antibacterianas, con enfoque al desarrollo de ciencia básica.

Teoríaen polímeros transformada en práctica

Sin embargo, el paso de Fátima por el doctorado en el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), significó un parteaguas en su carrera. Por un lado, le permitió obtener, desde 2010, el nombramiento de Investigadora Nacional Nivel I, y por otro, cristalizó uno de sus mayores objetivos profesionales: la aplicación de sus conocimientos a un producto capaz de resolver una necesidad.

“Durante el doctorado pude generar nuevas estructuras químicas con propiedades muy particulares para diferentes aplicaciones. Y eso es justamente lo que más me ha llamado la atención: desarrollar productos que puedan ser llevados hasta el consumidor final. Creo que es la parte que más me gusta de mi profesión: poder llegar a productos que fueron aplicados”.

Durante el posdoctorado, en el CIMAV, Fátima Pérez contó con la guía y apoyo del doctor Francisco Servando Aguirre Tostado —lo considera uno de sus principales mentores—, quien la acercó aún más al desarrollo de aplicaciones.

“Yo venía con la formación de polímeros, pero finalmente él me dio la oportunidad de desarrollarme en el área de nanotecnología en la Incubadora de Nanotecnología de Nuevo León, donde pude trabajar en diferentes proyectos, con diversas industrias, sobre todo en la parte aplicada.”

De esta manera, su sólida preparación y las experiencias acumuladas, la llevaron de regreso a Nanoquem, donde se desempeña como gerente de investigación y desarrollo desde principios de 2021.

Nanoqem, estandarte de la nanotecnología mexicana

Nanoqem es una empresa fundada en 2009, ciento por ciento mexicana, que nació en la Incubadora de Nanotecnología de Nuevo León desarrollando, en una primera etapa, compuestos antibacterianos y para refuerzo mecánico.

En 2020, la compañía fue adquirida por Grupo Xignux y actualmente es una empresa líder dedicada al desarrollo de soluciones en materiales avanzados y nanoestructurados.

Se ubica en Apodaca, Nuevo León, y cuenta con presencia nacional e internacional, además de 12 patentes registradas en países como Estados Unidos y México, y 14 marcas registradas.

De acuerdo con Fátima Pérez, una de las mayores fortalezas de Nanoqem es su robusto equipo de investigación y desarrollo, conformado por científicos especializados que crean productos y soluciones basadas en nanotecnología. En este ambiente de constante innovación Fátima Pérez ha conseguido uno de sus mayores logros profesionales:

“Uno de los logros que más satisfacción me han dado la industria es poder desarrollar productos desde cero en el laboratorio, y luego ver cómo escalan a una etapa piloto y después a una etapa industrial, para finalmente llegar a la comercialización… Es muy satisfactorio ver que los productos que desarrollaste en un vaso de precipitado llegan a un consumidor final y que, además, el cliente obtenga un beneficio real”, asegura Fátima.

Algunas de las soluciones que ha visto nacer y evolucionar son Sunvex y Sunprep, compuestos de dióxido de titanio u óxido de zinc que se utilizan en la industria cosmética como protectores solares. Otro ejemplo es la nueva línea de Nanoqem, Rhinöx, que ofrece nanotecnología en recubrimientos para mejorar las superficies, con nuevas y mejores propiedades como cubrir, repeler y proteger.

Para Fátima, estos logros han sido posibles gracias al apoyo recibido por otro de sus mentores, el maestro en Ciencias Joel Gutiérrez, cofundador y director de operaciones y tecnología de Nanoqem, quien ha confiado en su trabajo profesional y le ha compartido su experiencia.

Nanotecnología de los plásticos

Hablando específicamente de la industria plástica, Fátima Pérez refiere que la nanotecnología aplicada a los polímeros representa múltiples oportunidades para aportar o mejorar las propiedades de los materiales, algo que las empresas están decididas a aprovechar.

“Hasta hace unos años, la industria del plástico era más tradicional y se enfocaba en generar productos para cumplir una especificación, una funcionalidad dentro de una aplicación. Pero nosotros hemos notado un cambio y lo vivimos todos los días. Actualmente, proveedores, consumidores, personas o empresas que se dedican a la transformación del plástico buscan nuevas propiedades y la oportunidad de que este material convencional o commodity se transforme y pueda ser utilizado en industrias más especializadas”, señala Fátima.

“La nanotecnología aplicada a los polímeros permite, por ejemplo, desarrollar plásticos, normalmente conocidos como aislantes y convertirlos en materiales conductores, tanto de tecnología eléctrica como térmica, simplemente por el hecho de agregar un nanomaterial que tiene un tamaño de partícula muy pequeño. Esto posibilita incrementar el área superficial de la partícula y hacer que la partícula, que ya posee una propiedad, otorgue otra propiedad a la resina. Y no solo eso, hemos hablado también de propiedades mecánicas. De polímeros resistentes a la radiación UV, que se espera se descompongan más rápido y que se puedan degradar con la radiación, pueden conseguirse a través de la nanotecnología”, explica la experta.

Aplicaciones destacadas para la industria del plástico

En Nanoqem existen varias aplicaciones que ejemplifican las mejoras mencionadas por Fátima y que actualmente comercializan para la industria plástica.

Zanux 2, compuesto de nanotecnología avanzada, brinda una capa invisible protectora germicida de larga duración, que elimina el 99.99 % de bacterias, hongos y virus. La línea de productos formulados con dicho compuesto cuenta con registro ante la FDA y está certificada bajo la norma NMX-BB-040-SCFI-1999.

“El tiempo de vida útil de la carcasa de un celular o de una computadora es el tiempo que dura la propiedad antibacteriana o microbicida. Creo que con en estos tiempos de pandemia, justo el generar superficies de esta naturaleza ha sido relevante no solo para la industria del plástico, sino también para diferentes tipos de industrias, como las de consumo”, refiere Fátima.

El aditivo Zanux 2 también ha sido probado y evaluado en pinturas arquitectónicas y recubrimientos, que finalmente son polímeros y que garantizan la limpieza de la superficie por el tiempo que dure la pintura íntegra.

Otro producto es el Carbonano, hecho con nanopartículas base de carbonato de calcio, que sirve como un refuerzo mecánico para obtener materiales más resistentes, con propiedades más amigables con el ambiente y con menores costos de producción.

“Carbonano es un compuesto de gran utilidad para generar productos más ecológicos y sustentables, ya que pueden ser reusados por más tiempo y al disminuir así la cantidad de resina aplicada, reducen la huella de carbono. Además, como aumentan las propiedades mecánicas, puedes adicionar un poco más de resina reciclada. Carbonano permite reusar los productos y reciclar materiales. Sabemos que en polímeros tenemos un límite de reciclaje, pero este tipo de productos, de base nanotecnológica, dan la oportunidad de aumentar el número de ciclos de vida de un polímero.”

Por todo ello, la Dra. Fátima Pérez sostiene que la nanotecnología aporta ventajas tan amplias y variadas, que sentará las bases del desarrollo de la industria de los plásticos en los próximos años, en beneficio también de múltiples industrias.