No cabe duda de que los polímeros o plásticos, en el lenguaje más tecnológico o común, han llegado a ocupar un puesto importante en nuestra sociedad. En la actualidad, los polímeros se han hecho indispensables en campos tan diversos como la salud, el transporte, la construcción, el deporte, la agricultura o la energía. Entre sus contribuciones más recientes están las pantallas flexibles, las membranas poliméricas para plantas potabilizadoras, polímeros compuestos para aviación, polímeros en el arte, polímeros en biomedicina, fibras sintéticas poliméricas para ropa deportiva, solo por citar algunos ejemplos y sin citar marcas conocidas del mercado. Hoy en día, su consumo es de alrededor de 100 kg/habitante/año y representan cerca del 3% del PIB. A nivel mundial, el que haya un mercado tan importante se pone de manifiesto por el gran número de ferias específicas, como la Feria “K” de Dusseldorf, dedicada a los plásticos y caucho, de carácter trianual. A título comparativo, en el año 2016 contó con 232.000 visitantes profesionales, mientras que el Mobile World Congress en Barcelona, el número de visitantes fue de 101.000.
A nivel científico, desde los descubrimientos de Hermann Staundinger en la síntesis de polímeros (denominados inicialmente macromoléculas), pasando por las investigaciones que condujeron al conocimiento de los principios fundamentales que gobiernan la formación, estructura y comportamiento de los polímeros “mas comerciales”, hasta el desarrollo de sus aplicaciones, en el campo de los polímeros ha habido contribuciones científicas tan relevantes que han conducido a la consecución de 5 Premios Nobel en “Polímeros”, el primero en 1953 a Hermann Staudinger. Desde sus comienzos, la actividad investigadora a nivel mundial ha sido extraordinaria. Uno de los principales indicadores de su importancia es el alto número de revistas especializadas, más de 100, y su alta calidad. Un ejemplo es la revista Progress in Polymer Science con un factor de impacto (IF) de 25, 8.
Debido a sus características intrínsecas, bajo precio, abundancia de materias primas, más ligeros que otros materiales, fácil fabricación y transformación, capacidad para integrar otros materiales, bajo consumo energético, etc. y del relativo profundo conocimiento que se tiene de ellos, el crecimiento de los polímeros sigue aumentado, aproximadamente un 6,5% anual, dependiendo de si es un país desarrollado o en vías de serlo. Tres son los campos en los que se espera una gran demanda de polímeros en el futuro, como Materiales Compuestos, Biomateriales y en Nanotecnologia (ver Figura). En sucesivas entradas, desarrollaré un poco más cada uno de estos campos. En el horizonte no parece que haya ningún material que cumpla todas las especificaciones anteriores y que le pueda hacer la competencia por lo que no se prevé cambios de crecimiento importantes que no sean puntuales. No cabe duda de que, precisamente, por el gran consumo de plásticos, existe una gran acumulación de los mismos que daña nuestro Planeta por lo que hay que pensar y “actuar” sobre el uso racional de los mismos y su reciclado. Merece la pena recordar que “microplásticos” ha sido el término más empleado en el año 2018, a nivel mundial. Otro día, hablaremos de ellos.
A nivel de conocimiento científico, por su gran complejidad estructural, todavía no hay una teoría general que prediga el comportamiento de un polímero en función de su estructura. Se necesitan modelos “realistas” que simulen la estructura y las propiedades de una macromolécula y técnicas muy sofisticadas que permitan profundizar en el conocimiento de la estructura de los mismos. Fenómenos como la adhesión, la dinámica molecular o el comportamiento reológico, de incluso los polímeros más sencillos, están lejos de poder ser interpretados y constituyen retos importantes.
En comparación con los materiales metálicos o cerámicos, la ciencia y tecnología de los polímeros es mucho más reciente. A nivel mundial, este año se cumple un siglo de la aparición de los primeros plásticos, las bakelitas. Las primeras fábricas de plásticos y caucho que se instalaron fueron la Seda de Barcelona (1925) y en el País Vasco las multinacionales Firestone (1932), Michelin (1934), Unquinesa (1939); luego denominada Dow-Unquinesa; Solvay (1949), Ceplástica (1950), REPOSA (1955), FORMICA (1964). Desde entonces, se han creado numerosas industrias de producción y transformación de plásticos y se han instalado numerosas multinacionales llegando a concentrar casi el 50% de la industria química de nuestro país.
A nivel científico, hace aproximadamente 70 años se creó el primer departamento dedicado al estudio de los plásticos dentro del Instituto de Química Alonso Barba del CSIC, en Madrid. Desde entonces se han creado dos grandes centros de investigación específicos de Polímeros, en el País Vasco y en Madrid, y muchos grupos de investigación en prácticamente todas las facultades y escuelas de ingeniería repartidas por toda la geografía española, dedicados exclusivamente a la ciencia de los polímeros, desde el estudio de la síntesis de nuevos polímeros, hasta la transformación de los mismos. Es una realidad que la Comunidad Vasca ha sido y es pionera en el desarrollo tecnológico de nuevos materiales y de materiales más convencionales como el hierro, el acero, los plásticos, etc., y que cuenta con numerosos científicos y profesionales reconocidos a nivel internacional. Además, no cabe duda de que los desarrollos científico-tecnológicos en polímeros y en nuevos materiales en general, generan una considerable producción científica y se pueden considerar una fuente de progreso económico y social, en continua competencia otras comunidades y otros países. Por ello, parece lógico pensar que si el País Vasco quiere mantener el liderazgo del desarrollo industrial y de los avances científicos en el campo de los polímeros y de los nuevos materiales, surja el siguiente desafío: ¿cómo competir por mantener el liderazgo en el desarrollo de nuevos materiales? Hay muchas vías para conseguirlo, seguiremos hablando en posteriores entradas.