Las enfermedades neurodegenerativas dan lugar a una degeneración o muerte continua de las células nerviosas, lo que provoca problemas de pensamiento, atención y memoria.
En este sentido, los materiales compuestos poliméricos que combinan propiedades magnéticas y eléctricas son los temas de especial atención para los investigadores hoy en día debido a que su propiedad básica es la capacidad de convertir la polarización eléctrica en un campo magnético y viceversa.
Aunque algunos materiales exhiben un efecto magnetoeléctrico mucho mejor, los compuestos a base de polímeros son más fáciles no solo de producir sino también de modificar.
Tales compuestos tienen un gran potencial en una variedad de campos diferentes. Por ejemplo, usándolos como base, los científicos pueden desarrollar superficies que ayuden a cultivar varias células.
Los científicos han descubierto nuevas oportunidades para mejorar las propiedades magnetoeléctricas de los nanocompuestos de polímeros
En este caso, los composites poliméricos sirven como sustrato a través del cual es posible afectar al cultivo utilizando una carga eléctrica sin contacto y controlada y propiedades morfológicas de la superficie. Además, permite simular condiciones naturales en el cuerpo. Es por ello que, debido a estas amplias oportunidades, los investigadores han estado tratando de mejorar la eficiencia del material durante varios años.
Ahora, científicos de la Universidad Federal Báltica I. Kant han creado dos tipos de compuestos basados en polímeros de poli (fluoruro de vinilideno) (PVDF) y un copolímero a base de PVDF con el uso de trifluoroetileno PVDF-TrFE.
Poly (fluoruro de vinilideno) es un material multipropósita con una amplia gama de aplicaciones. En una determinada fase cristalina, posee propiedades piezoeléctricas que se expresan en la aparición de polarización eléctrica bajo la influencia mecánica.
Los compuestos desarrollados por los investigadores han demostrado un cambio en la polarización tanto bajo impacto mecánico como en la influencia de un campo magnético debido a la inclusión de nanopartículas magnéticas en la estructura polimérica.
AMPLIFICAR Y CONTROLAR LA RESPUESTA MAGNETOELÉCTRICA
Para ello, los investigadores han seguido varios enfoques para modificar los nanocompuestos con el fin de amplificar y controlar la respuesta magnetoeléctrica.
Concretamente, han utilizado un copolímero basado en PVDF con propiedades piezoeléctricas extra pronunciadas, y después han probado aditivos de partículas piezoeléctricas y magnéticas. Los resultados de los experimentos han mostrado que la adición de partículas de titanato de bario (BaTiO3) con una concentración de 5-10% puede mejorar significativamente el efecto magneto-eléctrico.
"También hemos demostrado que nuestros compuestos son biocompatibles, es decir, no dañan los sistemas vivos. Esto se confirmó en nuestro experimento con las células madre embrionarias de ratones. Este tipo de célula es muy sensible a las condiciones de cultivo, incluyendo las propiedades del sustrato. La investigación adicional se dirigirá a aumentar el efecto magnetoeléctrico. Esto es posible debido a los cambios en el tamaño, la forma y la concentración de partículas en tales compuestos", ha comentado Kateryna Levada, jefa del Laboratorio de Aplicaciones Biomédicas del REC 'Smart Materials and Biomedical Applications'.