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La sepiolita como vector de nanopartículas para el diseño microestructural de materiales con propiedades mejoradas

MARÍA TERESA DURÁN PRIETO

Grupo de investigación: Materiales Compuestos Multifuncionales. Departamentode Biomateriales y Materiales Bioinspirados, ICMM, CSIC

La sepiolita es un silicato de magnesio hidratado cuya composición química es Si12Mg8O30(OH)4(H2O)4·8H2O. Su estructura puede describirse como una estructura tipo talco separada por canales paralelos. Presenta dos tipos de moléculas de agua en los canales cristalinos, agua zeolítica unida mediante enlaces de hidrógeno a la estructura y dos moléculas de agua coordinadas a los cationes magnesio localizados en los bordes de la capa octaédrica. Esta estructura, le confiere una elevada superficie específica (320 m2/g).
Debido a esta propiedad, a su mayor relación entre superficie de bordes y superficie de caras, a su elevada porosidad y a su estructura tubular, la sepiolita presenta un mejor comportamiento reológico que el resto de las arcillas. Por ello, se utiliza para importantes aplicaciones, principalmente como absorbente, ya sea para uso doméstico en el caso de las literas de gato o para uso industrial para el control de los derrames o vertidos.
Por otro lado se utiliza también para aplicaciones de mayor valor añadido como es el caso de las pinturas de base acuosa orgánica, confiriéndole consistencia durante su almacenamiento, facilidad para su extensión y protección a la degradación, así como en detergentes, cosméticos, como agente espesante, tixotrópico o tensoactivo. También se utiliza como aditivos en la comida de animales, portadores de insecticidas y herbicidas, agente decolorante, en el refinamiento de aceites, tratamiento de aguas residuales, eliminación de olores en la industria del papel, como aditivo en morteros y como reforzamiento de materiales.
Aprovechando las características estructurales de la sepiolita, esta se utiliza como vector de introducción de distinto tipo de nanoparticulas con el fin de obtener nuevas microestructuras (de materiales clásicos) con propiedades mejoradas. Así, se han diseñado compuestos de sepiolita con distintos materiales cerámicos y algunos alótropos del carbono, mejorando algunas de sus propiedades, entre ellas, sus propiedades mecánicas.