Dadas las nuevas medidas de seguridad biológica, se hace necesario elaborar materiales con características antibacteriales que limiten el crecimiento de microorganismos, estos materiales serán empleados en la producción de componentes para calzado de seguridad o casual.

Introducción 

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En la actualidad existen materiales capaces de evitar el crecimiento de microorganismos; su funcionamiento depende de factores como: tipo de material, cantidad de material antibacterial o partículas pequeñas antibacteriales (tamaño), virus, bacterias, hongos a reducir, ambiente, humedad, luz y aireación.

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El cobre (Cu) tiene propiedades antibacteriales y su capacidad de evitar el crecimiento de agentes patógenos depende de la cantidad presente en la matriz del compuesto y de su tamaño de partícula (tan pequeño como un grano de sal). La actividad antimicrobiana de iones de cobre, específicamente de Cu+2 es reconocida en la literatura desde el año 1993, y su actividad sobre los microorganismos es función de su concentración, actuando como un agente bacteriostático, esto es, que impide la reproducción de bacterias cuando se usa en concentraciones entre 25 a 150 µM o bactericida, que mata las bacterias en concentraciones superiores a esta. El Cu+2 interviene directamente: inhibiendo la síntesis de proteínas, alterando la membrana celular de microorganismos y causando peroxidación, ya que induce daño oxidativo de lípidos que son clave en el intercambio de moléculas del medio intra y extracelular; alterando o destruyendo los ácidos nucleicos de bacterias y virus.

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Por otro lado, el caucho que es la matriz que albergará las micropartículas de Cu que se producirán, es un material natural o sintético usado en la elaboración de productos como llantas, condones, guantes, suelas; se caracteriza por su alta elasticidad, resistencia al desgaste, baja dureza y poco peso, las propiedades del caucho natural usado en la elaboración de prototipos de suelas para calzado, están dadas por las cadenas de polisoprenos que tienen terminaciones de lípidos y proteínas, a esto se deben sus altas propiedades elásticas, además de la resistencia última que se puede lograr con un agente de vulcanización adecuado y calor.

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Para este trabajo se utilizaron partículas muy pequeñas (entre 50 y 70 micras) de Cobre que serán las encargadas de proporcionar las propiedades antibacteriales al compuesto, estas se obtuvieron a través de un proceso de óxido-reducción y se mezclaron con caucho natural, las características antibacteriales se lograron sin comprometer las propiedades mecánicas. El material obtenido tiene potencial uso en componentes para calzado, dado que estos artículos están todo el tiempo en contacto con las bacterias del ambiente, lo que supone un potencial medio de propagación de estas.

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En la imagen 1, se presenta un esquema de propiedades antibacteriales, la fuente de contaminación y como pueden los microorganismos ser inhibidos por el compuesto caucho-cobre.

Imagen 1. Esquema de la fuente de contaminación y destrucción de microorganismos a partir de las partículas de cobre..

Video 1. Mezclado de caucho natural y las partículas de Cobre para la preparación del material.

Con las mezclas obtenidas se elaboran probetas para evaluar propiedades físico-mecánicas, en la imagen 5 se presentan ejemplos para la medida de resistencia al desgarro.