Resumen

Los polímeros biodegradables se han convertido en parte del reino de la ciencia de los polímeros, especialmente cuando se asocian a fuentes renovables. El objetivo de este trabajo fue desentrañar el efecto plastificante de los ácidos grasos naturales del Cerrado brasileño sobre los oligómeros de amilosa en un medio acuoso. Dado que las interacciones dentro de un material son de extrema importancia para su comportamiento molecular, el enfoque principal se dirigió a las interacciones moleculares ya sean de tipo intra o intermolecular. Para arrojar luz sobre esta cuestión se llevaron a cabo simulaciones de Mecánica y Dinámica Molecular. 

Los resultados de la simulación sugieren que los ácidos grasos podrían actuar como plastificantes eficaces para polisacáridos más complejos como el almidón. También ponen de manifiesto la importancia de la solvatación en la estabilización del sistema, contribuyendo así a comprender mejor el papel de las interacciones químicas en la plastificación. Nuestros resultados proporcionan una base para la simulación de sistemas más complejos, como una arcilla-mineral, que culminará en la parametrización para estudios a mesoescala.

INTRODUCCIÓN

El uso de polímeros a base de almidón en películas y envolturas, bolsas, artículos de higiene personal, vasos, pajitas, cuerdas y muchos otros materiales es reconocido por ser una tecnología verde rentable en comparación con los materiales poliméricos sintéticos derivados del petróleo. Sin embargo, todos estos productos requieren almidón con cierto nivel de manipulación química, ya que en su forma natural el almidón presenta baja procesabilidad en películas y malas propiedades mecánicas.

El almidón es un biopolímero semicristalino formado principalmente por dos componentes con unidades repetitivas de α-D-glucopiranosa, aunque también están presentes otros componentes como proteínas y lípidos en pequeñas cantidades. Estos dos componentes principales son la amilosa, un polisacárido principalmente lineal, y la amilopectina, altamente ramificada. 

En la cadena principal lineal de la amilosa, las unidades repetitivas están conectadas por enlaces α(1-4)-glucosídicos (Figura 1), mientras que en cadenas más largas pueden estar presentes algunas ramificaciones. Tiene tendencia a adquirir una forma helicoidal estable cuando se compleja con varios ligandos. La cantidad de amilosa en un almidón puede hacer que forme películas más fuertes; la cantidad de amilosa en almidones normales (maíz, patata, arroz, etc.) es aproximadamente del 20-30%.

• Materias:Biopolímeros Estructura molecular Materiales biodegradables Polímeros
• Subjects:Biopolymers Molecular structure Biodegradable materials Polymers
• Palabras claves:Amilosa; Aceites cerrados; Mecánica y dinámica molecular; Plasticización; Campo de fuerza consistente de polímeros
• Keywords:Amylose; Cerrado oils; Molecular mechanics and dynamics; Plasticization; Polymer consistent force field