Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

octubre 18, 2008

Los secretos del pegamento

El adhesivo, en sus múltiples formas, tiene presencia en todas las actividades de la vida, pero suele pasar totalmente inadvertido.

Algunos adhesivos comerciales para uso doméstico.
(foto D.P. de By Babi Hijau, vía Wikimedia Commons)
Cuando uno es pequeño, al ver la gran cantidad de objetos de cerámica de distintas culturas en los museos, no puede evitar preguntarse si la gente que los había usado tenía forma de pegarlos si se les caían y rompían. Después de todo, el pegamento está en todas partes, desde la lista de útiles escolares de primera necesidad hasta la fabricación de naves espaciales. Los adhesivos, en múltiples formas, tienen una presencia en todas las actividades, pero habitualmente de modo tal que suelen pasar bastante desapercibidos.

Pero, desapercibidos o no, los pegamentos ya eran parte de la vida de las culturas con cerámica, ya fuera burda o refinada. Y desde mucho tiempo antes. Gracias a la arqueología hemos pasado de pensar que el pegamento surge en la cultura humana hace 6.000 años, que es cuando se han datado algunas piezas de cerámica pegadas después de romperse, a saber que hace cuando menos 50.000 años que nuestros primos humanos, los neanderthales, ya usaban savias, resinas y gomas de distintos árboles como adhesivos, algo lógico como sabe cualquiera que al andar por el bosque se haya encontrado con algo de savia o resina pegados en las manos u otra parte del cuerpo.

De hecho, si se conservan las pinturas de Altamira o de Lascaux, se debe a que sus creadores mezclaron sus pigmentos con pegamentos que han resistido entre 15 y 25 mil años. En el año 3000 antes de nuestra era, los egipcios empleaban diversos pegamentos para hacer sus elegantes incrustaciones de madera y piedras preciosas, para poner pisos de mosaico y muros de azulejos que aún se mantienen en su sitio.

Después de los productos vegetales, nuestros ancestros descubrieron, probablemente como parte de los procesos de curtido de pieles y cocción de la carne, la forma de extraer el colágeno de los huesos, piel, músculos y otros tejidos animales, que es una sustancia pegajosa. Otros productos de los animales de la tierra, como la caseína obtenida de la leche y la albúmina de la sangre, fueron también empleados. Después se descubrirían propiedades adhesivas en partes de los peces, principalmente los huesos, cabezas y piel.

De hecho, ya los antiguos griegos tenían recetas de pegamentos utilizados sobre todo en la carpintería, algo muy lógico en tiempos en que los metales para hacer clavos eran escasos y costosos. Una receta griega incluía claras de buevo, sangre, huesos, leche, queso, verduras y granos... no muy apetitosa, realmente. Los romanos, por su parte, empleaban alquitrán y cera de abejas como adhesivos, entre otras sustancias.

La primera patente de un pegamento o adhesivo se otorgó en Gran Bretaña en 1750, como parte de la revolución industrial que se desarrollaba en Europa. Por esas mismas fechas se abrió en Holanda la primera fábrica dedicada exclusivamente a la producción de un adhesivo. Sin embargo, no fue sino hasta el advenimiento de la petroquímica que empezó el desarrollo acelerado y diversificado de numerosos tipos de adhesivos especializados. Hoy en día, la investigación de adhesivos se encuentra en la vanguardia tecnológica, trabajando a nivel subatómico tanto estudiando las patas de los gecos como las propiedades de diversos nanomateriales.

Algunos pegamentos populares

Las resinas epóxicas son uno de los pegamentos más conocidos desde su aparición en 1936. Se trata de sustancias llamadas polímeros epóxidos termoendurecibles que se “curan” (es decir, se polimerizan y se entrecruzan) en presencia de un catalizador o endurecedor. Es por ello que las resinas epóxicas o “epoxies” comerciales suelen venir en forma de dos recipientes cuyo contenido se mezcla inmediatamente antes de aplicarse, aunque existen epóxicos que usan el aire como catalizador, sobre todo los que se utilizan en pinturas y recubrimientos. Los adhesivos epóxicos son del tipo llamado “estructurales” que se utilizan en la construcción de aeronaves, automóviles, bicicletas, embarcaciones, etc.

La cola blanca o pegamento blanco se utiliza comúnmente en la escuela y en la carpintería, además de ser ampliamente usado en la industria de la artesanía de cuero y, agregándole agua, como una de las principales materias primas del papier mâché o cartón piedra. Se trata de un polímero sintético de consistencia gomosa que se llama acetato de polivinilo, y que se prepara como emulsión en un medio de agua. Fue descubierto en Alemania en 1912.

Los cianoactrilatos son los pegamentos conocidos por sus nombres comerciales como Loctite, Krazy Glue o SuperGlue. Son pegamentos especialmente resistentes, muy eficaces en materiales no porosos o que tengan pequeñas cantidades de agua, lo que lo hace especialmente peligroso si se utiliza sin precaución, puesto que pega rápida y sólidamente la piel y otros tejidos humanos. Al mismo tiempo, esta característica favorece el uso de los cianoacrilatos en ciertas formas de cirugía que se sutura sin hilo o grapas, y para sellar heridas en emergencias. Una aplicación curiosa de los cianoacrilatos es que, al calentarse, revelan huellas dactilares en superficies lisas como las de vidrio y plástico.

Los post-its El peculiar pegamento de las notas llamadas Post-It, el nombre comercial original del producto, fue considerado como un fracaso originalmente por su inventor, Spencer Ferguson Silver, un químico empleado en la multinacional de adhesivos 3M. Su invento era un adhesivo de alta calidad pero poca fuerza, formado por pequeñas esferas indestructibles de un copolímero de acrilato que se afianzan si se tira de ellas tangencialmente, pero se despegan si se tira perpendicularmente, y sin dejar residuos. Sus colegas de la empresa no se interesaron por el producto hasta que su colega Arthur Fry vio sus posibilidades para usarlo en marcadores de libros.

Pegamentos de contacto como el llamado “pegamento de zapatero” y el Supergen son aquéllos que se aplican a las dos superficies que se van a pegar y se les permite secar antes de unir las dos superficies. La unión entre las dos películas del adhesivo es rápida y sumamente fuerte.

Pegamento en barra Son pegamentos no muy fuertes, que vienen en forma sólida y que son sumamente cómodos para pegar papel y cartulina. Su facilidad de uso, su bajo costo y la ausencia de solventes y materiales tóxicos en algunas versiones, los han convertido en suministros muy comunes en la escuela y en la oficina.

Sin saber cómo funciona


Resulta notable que, pese a la larga historia del pegamento y su extendida utilización por parte del hombre, no tengamos aún una teoría comprobada y validada de cómo es que un pegamento logra el fenómeno de la adhesión. Todo parece indicar que, para que podamos explicar cómo ocurre, deberemos aún desentrañar muchos enigmas acerca de las fuerzas intermoleculares como la llamada fuerza de Van Der Walls, y las interacciones electrostáticas que ocurren a nivel atómico.