Proyectos de Investigación – Polycom PUCP

Caracterización de sedas de araña de especies peruanas

theros — Tue, 14 Aug 2018 22:55:53 +0000

Las fibras de seda fabricadas por las arañas están compuestas por estructuras ligeras destinadas a resistir eficazmente el impacto de las presas. Estas poseen propiedades mecánicas que no han sido superadas por ninguna fibra artificial hasta el momento, pues combinan una elevada resistencia como la del acero con una gran deformabilidad como el caucho.

El Grupo POLYCOM ha venido realizando investigaciones con sedas de distintos tipos de arañas (Torres et al, 2013; Tietsch, 2016). Se trabajó en el 2010 con la araña lince Peucetia rubrolineata Keyserling (Oxyopidae), se evaluó el fenómeno de supercontracción en la seda de esta especie y la presencia del aminoácido prolina como componente determinante para su ocurrencia (J. Pérez-Rigueiro et al, 2010). También se evaluó el comportamiento mecánico de la seda de araña de las especies: Argiope trifasciata, Argiope bruennichi, Argiope argentata, Argiope lobata, Araneus diadematus y Nephila inaurata; con el fin de evaluar una probable relación filogenética existente (Elices et al, 2009). Se concluyó que las variaciones existentes podrían agruparse en 2 tipos de patrones que no necesariamente muestran una relación basadas en la filogenia.

Actualmente, el presente proyecto busca caracterizar las telarañas extraídas de especies peruanas de las que no se han hecho estudios anteriormente. Hasta el momento, se ha extraído seda de las especies: Neoscona moreli, Tetragnatha sp., Argiope argentata y Gasteracantha cancriformis las cuales aparecen en la siguiente foto:

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Aprovechamiento y transformación de desechos agroforestales para la producción de plásticos ecológicos

theros — Wed, 08 Aug 2018 21:02:10 +0000

El aprovechamiento de los desechos agro-forestales es de gran importancia desde el punto de visto ecológico y económico. Investigaciones previas han demostrado que es posible utilizar materiales ligno-celulósicos provenientes de estos desechos como refuerzos en la producción de plásticos ecológicos.

Ellos confieren una mejora en las propiedades mecánicas y permiten disminuir el uso de plásticos sintéticos, haciendo que la huella de carbono de dichos productos sea menor, contribuyendo de esta manera a mejorar la calidad ambiental de la zona. Sin embargo, cada tipo de material ligno-celulósico requiere de una tecnología adecuada, dependiendo de las características de todas las fases (componentes) del material que se pretende producir. Con este proyecto se pretende transformar residuos sólidos propios de las actividades agrícolas y forestales en materiales con valor agregado. Se planea producir estos plásticos ecológicos utilizando polímeros biodegradables de origen natural y desechos agro-forestales de la Amazonía peruana, como restos de castaña, maíz y trigo. El primer paso, como se puede ver en la foto principal de la presente entrada, consiste en lavar las partículas de los restos agrícolas usando agua destilada.

El presente proyecto, presentado a PNIA, contempla producir láminas de plásticos ecológicos a escala de laboratorio. Se caracterizarán las propiedades físicas, químicas, térmicas y morfológicas. Las propiedades de las láminas obtenidas serán validadas al compararlas con las propiedades de los plásticos comerciales. Los eco-plásticos producidos tendrán aplicaciones potenciales como embalajes ecológicos, paneles para construcción y materiales biomedicos. Se espera que este proyecto contribuya con el desarrollo de una industria que aproveche los desechos agro-forestales del Perú. Dicho aprovechamiento propiciará el desarrollo económico de las comunidades, concesiones forestales y agroindustrias que actualmente no utilizan los desechos.

Figura 1. Cáscara de castaña y restrojos de maíz y trigo (de izquierda a derecha).

Plazo de ejecución: 04/2018 – 09/2019.

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Nanostarch: Nanopartículas de almidón de papas nativas

theros — Wed, 08 Aug 2018 20:51:37 +0000

Actualmente, está ocurriendo un incremento en el interés por la nanotecnología, en donde se usan materiales con dimensiones de una millonésima parte de un milímetro, lo que ha dado lugar a que muchos productos industriales incorporen este tipo de materiales. Sin embargo, una amplia cantidad de aplicaciones potenciales de los nanomateriales, aún están en una etapa de desarrollo. Se ha encontrado que las nanopartículas pueden utilizarse para obtener productos finales con características especiales como son plásticos con conductividad eléctrica, empaques con propiedades antibacterianas, materiales inteligentes que responden a estímulos como temperatura y pH, entre otros.

El objetivo de este proyecto, realizado con financiamiento de Innóvate Perú, es desarrollar una tecnología para el desarrollo y caracterización de nanopartículas obtenidas a partir de almidones extraídos de papas peruanas. Esto se hará con el objetivo de producirlas a una escala que permita su comercialización. Hasta el momento no hay ninguna empresa que se dedique a comercializar nanopartículas biopoliméricas, por lo que los centros de desarrollo tecnológico que deseen trabajar con ellas deben obtenerlas en sus propios laboratorios.

El proyecto contribuirá con el desarrollo de una industria nanotecnológica de materiales biodegradables y biocompatibles con aplicaciones especiales como la biomedicina. Además, permitirá dar un valor agregado a recursos agrícolas como las papas y tubérculos andinos, aumentando su demanda, contribuyendo así al desarrollo de los agricultores de dicho sector.

Plazo de ejecución: 02/2017 – 07/2019.

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Sistema de recubrimiento ecológico para semillas

theros — Wed, 08 Aug 2018 20:48:57 +0000

El desarrollo de la agricultura en el Perú requiere de la búsqueda de técnicas que permitan incrementar la productividad de los cultivos. El tratamiento de semillas más común consiste en aplicar productos químicos como fungicidas, insecticidas y fertilizantes justo antes de la siembra. El grupo POLYCOM, mediante este proyecto financiado por Innóvate Perú, propone una alternativa nueva: el uso de polímeros especialmente diseñados para formar una cubierta sobre las semillas y servir de soporte a los aditivos requeridos. Usando estos recubrimientos poliméricos, fabricados a base de algas que se encuentran en el litoral peruano, se ha logrado (a nivel de laboratorio) que las semillas de prueba tienen propiedades fungicidas y bactericidas a un nivel igual o superior al que puede ser logrado usando un producto comercial. Posteriormente, se evaluarán la germinación y el crecimiento vegetativo de las semillas recubiertas y se espera que su desempeño sea igual o superior a un grupo de control tratado con métodos convencionales.

Plazo de ejecución: 04/2018 – 08/2019.

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Adquisición de un equipo DMA para la medición de propiedades dinámico-mecánicas de materiales

theros — Wed, 08 Aug 2018 16:03:47 +0000

El análisis dinámico-mecánico (DMA, por sus siglas en inglés) es un procedimiento novedoso que permite medir propiedades mecánicas de distintos tipos de materiales, como plásticos, metales y cerámicos; con diversas aplicaciones industriales y de investigación.

El grupo POLYCOM ha participado en el Concurso de Equipamiento Científico, organizado por Innóvate Perú, y obtuvo financiamiento para la adquisición de un moderno equipo de ensayos DMA, el cual pone a disposición de la comunidad investigadora peruana.

PROGRAMA DE USO COMPARTIDO

Ubicación:

El equipo se encuentra ubicado en el Laboratorio de Polímeros y Bionanocompuestos del Grupo de Investigación de Polímeros y Materiales Compuestos de la Pontificia Universidad Católica del Perú (POLYCOM-PUCP). Específicamente, está en el pabellón de la sección de Ingeniería Mecánica de la PUCP. Consulte nuestro mapa para información más detallada.

Usuarios permitidos:

Investigadores, tesistas y colaboradores del grupo POLYCOM.
Investigadores y grupos de investigación de la PUCP.
Investigadores y grupos de investigación de otras universidades: Usuarios de otras universidades, que incluyen aquellas con las que POLYCOM-PUCP tiene investigaciones colaborativas (por ejemplo, con la UNAMAD se tiene firmado un acuerdo de asociación para la ejecución de un proyecto de investigación). Además, el equipo podrá ser usado por otras universidades o institutos previa coordinación, siguiendo el procedimiento establecido en el reglamento del laboratorio.
Empresas: Consultar disponibilidad con INNOVA-PUCP

Costo:

Investigadores y grupos de investigación de la PUCP: Sin costo.
Investigadores y grupos de investigación de otras universidades: Sin costo.

Condiciones para el uso del equipo por terceros:

El equipo podrá ser usado por los grupos de investigación de la PUCP, los grupos de investigación de otras universidades y empresas que necesiten los servicios. El uso académico no tendrá costo para los grupos de la PUCP y de otras universidades.

Las condiciones para el uso del equipo son las siguientes:

Todos los usuarios del equipo deberán cumplir con las Normas generales de uso del laboratorio.
Las instituciones y grupos que tendrán prioridad en el uso del equipo son aquellas que realicen trabajo de investigación científica básica o aplicada y que se encuentren realizando proyectos de investigación y desarrollo. Los usuarios serán investigadores o estudiantes (avalados por investigadores) de dichas instituciones.
Se dará capacitación sobre el uso del equipo y la metodología empleada. El grupo POLYCOM siempre contara con un personal encargado de apoyar con el manejo del equipo, supervisar las operaciones y resolver dudas o problemas que se puedan presentar.
Para hacer uso del equipo se debe contactar con el jefe del laboratorio, según lo descrito en las Normas generales de uso del laboratorio.

*Para recibir mayor información con respecto a los costos, horarios y normas de uso del equipo, comunicarse al siguiente número: 626 2000 (Anexo 4839).

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Análisis de fallas en nanomateriales

theros — Tue, 29 Nov 2016 15:37:46 +0000

Los materiales de origen biológico han adquirido mayor importancia en el campo de la investigación en ciencia de materiales e ingeniería debido a las propiedades mecánicas que presentan. El conocimiento morfológico de estas estructuras nos permitirá revelar los mecanismos de falla presentes en los materiales de origen biológico. Además, El estudio de falla es un concepto fundamental para realizar un análisis confiable del material en estudio.

En este proyecto se propone caracterizar sistemas biológicos para estudiar sus mecanismos de falla. A partir de los criterios de falla encontrados, se podrán conocer los diferentes mecanismos presentes en nanomateriales de origen biológico una vez ocurrida la falla inicial, antes del colapso total.

Objetivo general:

Estudiar y analizar las estrategias y mecanismos de fallas en nanomateriales de origen biológico.

Contenido:

Introducción
Definir sistemas biológicos para el estudio de fallas mecánicas.
Análisis de falla en materiales de origen biológico.
Conclusiones

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Caracterización de materiales compuestos para su aplicación en celdas solares.

theros — Tue, 29 Nov 2016 15:36:44 +0000

La caracterización mecánica, térmica y morfológica de polímeros de origen biológico permite conocer el comportamiento que estos presentan bajo ciertas condiciones experimentales. A partir de ello se puede entender las propiedades de estos biopolímeros para el desarrollo de nuevos materiales compuestos que puedan ser usados en aplicaciones de celdas solares.
En el presente proyecto, se pretende estudiar las propiedades mecánicas, térmicas y morfológicas de materiales compuestos obtenidos a partir de polímeros de origen biológico como la celulosa bacteriana, carragenina o almidón. Para la evaluación de las propiedades mecánicas, se hará uso de: equipo de microtracción y un microindentador. Para el análisis térmico se usará los siguientes equipos: Differential Scanning Calorimeter (DSC) y Thermogravimetric analyzer (TGA). Las propiedades morfológicas se estudiarán mediante el uso de un Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) que permitirá observar la topografía de los materiales compuestos desarrollados.

Objetivo general:
Estudiar las propiedades mecánicas, térmicas y morfológicas de materiales compuestos obtenidos a partir de biopolímeros.

Contenido:
• Introducción
• Caracterización mecánica, térmica y morfológica de los materiales compuestos obtenidos a partir de biopolímeros.
• Estudio de las propiedades mecánicas, térmicas y morfológicas de los materiales compuestos desarrollados.
• Conclusión

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