Polímeros inteligentes , polímeros estímulos sensibles o polímeros funcionales son de alto rendimiento polímeros que el cambio de acuerdo con el medio ambiente que se encuentran. Tales materiales pueden ser sensibles a una serie de factores, tales como temperatura , humedad , pH , compuestos químicos, la longitud de onda o intensidad de la luz o un campo eléctrico o magnético y puede responder de varias maneras, como alterar el color o la transparencia, volverse conductivo o permeable al agua o cambiar de forma ( polímeros con memoria de forma). Por lo general, los cambios leves en el medio ambiente son suficientes para inducir grandes cambios en las propiedades del polímero. [1] [2] [3]
Los polímeros inteligentes aparecen tanto en aplicaciones altamente especializadas como en productos cotidianos. Se utilizan para sensores y actuadores como músculos artificiales , producción de hidrogeles , envases biodegradables y, en gran medida, en ingeniería biomédica . Un ejemplo es un polímero que sufre un cambio conformacional en respuesta al cambio de pH, que puede usarse en la administración de fármacos . [4] Otro es un polímero sensible a la humedad que se utiliza en apósitos para heridas autoadaptables que regulan automáticamente el equilibrio de humedad dentro y alrededor de la herida. [5] [6]
La respuesta no lineal de los polímeros inteligentes es lo que los hace tan únicos y efectivos. Un cambio significativo en la estructura y las propiedades puede ser inducido por un estímulo muy pequeño. Una vez que se produce ese cambio, no hay más cambios, lo que significa que se produce una respuesta predecible de todo o nada, con completa uniformidad en todo el polímero. Los polímeros inteligentes pueden cambiar las propiedades de conformación , adhesividad o retención de agua debido a cambios leves en el pH, la fuerza iónica , la temperatura u otros factores desencadenantes.
Otro factor en la eficacia de los polímeros inteligentes reside en la naturaleza inherente de los polímeros en general. La fuerza de la respuesta de cada molécula a los cambios en los estímulos es la combinación de cambios de unidades de monómero individuales que, por sí solas, serían débiles. Sin embargo, estas respuestas débiles, combinadas cientos o miles de veces, crean una fuerza considerable para impulsar los procesos biológicos.
La industria farmacéutica se ha relacionado directamente con los avances del polímero. En este campo, los polímeros están desempeñando un papel importante y sus avances están ayudando a poblaciones enteras de todo el mundo. El cuerpo humano es una máquina con un sistema complejo y funciona como respuesta a señales químicas. Los polímeros desempeñan el papel de la tecnología de administración de fármacos que puede controlar la liberación de agentes terapéuticos en dosis periódicas. [7] Los polímeros son capaces de reconocer moleculares y dirigir la administración intracelular. [7] Los polímeros inteligentes entran en el campo para jugar y aprovechar el reconocimiento molecular y finalmente producen sistemas de conciencia y portadores de polímeros para facilitar la administración de fármacos en el sistema corporal.
Varios sistemas de polímeros responden a la temperatura, experimentando una transición de fase de temperatura de solución crítica más baja . Uno de los polímeros mejor estudiados es la poli (N-isopropilacriamida) , con una temperatura de transición de aproximadamente 33 ° C. Varias N -alquil acrilamidas homólogas también muestran comportamiento LCST, con la temperatura de transición dependiendo de la longitud de la cadena lateral hidrófoba . Por encima de su temperatura de transición, estos polímeros se vuelven insolubles en agua. Se cree que este comportamiento está impulsado por la entropía .