ES2961809T3 - Plataforma fotocrómica de recogida de agua - Google Patents
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Abstract
La solicitud describe compuestos, composiciones, películas y dispositivos que comprenden los compuestos y composiciones, y sus métodos de uso para recolectar agua. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Plataforma fotocrómica de recogida de agua
Antecedentes
Las plantas y los animales sobreviven en climas desérticos utilizando diversos mecanismos de captación de agua. Las plantas que se riegan solas, como el ruibarbo del desierto(Rheum palaestinum,originario del desierto del Néguev), utilizan sus hojas para recoger el agua de lluvia en una gran superficie, y surcos en las hojas para dirigir el agua recogida hacia las raíces de la planta. La hierba de la niebla (Stipagrostis sabulicola)y el escarabajo del desierto de Namibia(Stenocara gracilipes)viven en el desierto de Namibia. Tanto en S.sabulicolacomo en S.gracilipes,las combinaciones únicas de propiedades de humectabilidad de la superficie y la morfología acanalada de las superficies de recolección (hoja o cubierta alar) permiten una recogida eficaz del agua de las nanogotas de niebla y su transporte a las raíces o a la boca.
La utilización de los principios de humectabilidad y morfología de la superficie en un sistema artificial evitaría la necesidad de transportar agua a las regiones áridas, disminuiría los costes de gestión de las sequías y, en general, mejoraría la calidad de vida. Los sistemas utilizados por S.sabulicolay S.gracilipesson intrínsecamente ineficaces, ya que las zonas hidrófilas se utilizan para la captura de agua, mientras que las zonas hidrófobas se utilizan para el transporte de agua. Para hacer frente a esta ineficacia, en el presente documento se describe un nuevo enfoque que utiliza superficies fotocrómicas conmutables por luz para la recogida y el suministro de agua.
YIN-NING ZHOU Y COL: “ Light-Responsive Smart Surface with Controllable Wettability and Excellent Stability” , LANGMUIR, vol. 30, no. 41, 9 de octubre de 2014 (2014-10-09), páginas 12236-12242, XP055647443, US ISSN: 0743-7463, DOI: 10.1021/la501907w se refiere, según su resumen, a un nuevo copolímero fluorado de gradiente diseñado para una superficie inteligente con humectabilidad controlable sensible a la luz y excelente estabilidad.
MICHAEL JAMES Y COL: “ Nanoscale Water Condensation on Click-Funtionalized Self-Assembled Monolayers” , LANGMUIR, vol.27, no. 17, 6 de septiembre de 2011 (2011-09-06), páginas. 10753-10762, XP055647438, US ISSN: 0743-7463, DOI: 10.1021/la202359c, según su resumen, examinaron la adsorción a escala nanométrica de agua molecular en condiciones ambientales sobre una serie de superficies funcionalizadas bien caracterizadas producidas por reacciones de cicloadición alquino-azídica (CuAAC o “ clic” ) catalizadas por Cu(I) sobre monocapas autoensambladas de silicio terminadas en alquino.
El documento WO2019/121149 A1 se refiere, según su resumen, a un polímero fotocrómico para su uso en una composición polimérica que comprende al menos un resto fotocrómico y al menos un sustituyente que comprende un polímero de barrera de gas seleccionado del grupo que consiste en polímeros de monómeros de vinilo de fórmula química CH2=CXY, en donde al menos uno de X e Y se selecciona del grupo que consiste en hidroxilo, acetilo, nitrilo y cloro y el otro se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y cloro y copolímeros de dicho monómero; poliésteres y copolímeros de los mismos; y poliamidas y copolímeros de las mismas.
El documento US-2010/224867 A1 se refiere, según su resumen, a un dispositivo electrónico que comprende una película orgánica estructurada con una funcionalidad añadida que comprende una pluralidad de segmentos y una pluralidad de enlazadores dispuestos como un armazón orgánico covalente, en donde la película orgánica estructurada puede ser una película orgánica estructurada de varios segmentos de espesor.
El documento CN104495855 A se refiere, según su resumen, a diatomita capaz de controlar el rendimiento de absorción y liberación de humedad mediante iluminación y a un método de preparación de la misma.
Resumen
Se necesitan sistemas y composiciones que aborden estos retos tecnológicos.
La invención es como se define en las reivindicaciones independientes 1 y 11.
En una realización, se proporciona una película fotoactiva, una película termoactiva o una película electroactiva, o una combinación de las mismas, en donde la película se deposita sobre una superficie, en donde la película o películas comprenden un compuesto que tiene un estado básico que se convierte reversiblemente a su forma activada o zwitteriónica tras la exposición a la luz o al calor o a un campo eléctrico, o a una combinación de luz, calor y/o campo eléctrico, en donde la forma zwitteriónica o el estado activado del compuesto es más polar que el estado básico del compuesto.
En una realización, se proporciona una película fotoactiva, termoactiva o electoactiva, en donde el compuesto es de fórmula I:
en donde:
m es 0, 1,2, 3 o 4;
n es 0, 1,2, 3 o 4;
R es un polímero;
cada X es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O) sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6(NR")- sustituido o no sustituido;
cada Y es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C5-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O)- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6C(NR")- sustituido o no sustituido;
Z es -O-, -S-, -C(O)-, -C(S)-, -C(NR')-, -S(O)1-2-, -NR'- y -CR'R"-; y
R' y R" se seleccionan cada uno independientemente del grupo que consiste en H, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido y -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido y no sustituido, y la película de polímero se deposita sobre una superficie de un material de base, el material de base es una parte del dispositivo y en donde el material de base comprende una serie de paneles para recoger el agua, o un panel que comprende tejas, como tejas para tejados, para recoger el agua.
En una variación del compuesto de fórmula I, R es n-C18H37 o n-C22H45. En un aspecto, la película puede comprender el compuesto de fórmula I mezclado en diversas proporciones con uno o más compuestos o materiales. El compuesto, los compuestos o el material mezclados pueden seleccionarse para conferir otras propiedades funcionales, como capacidad de formación de película, adherencia o resiliencia al agua, a la película y/o a un dispositivo. En un aspecto, el material puede incluir uno o más polímeros o materiales poliméricos. En un aspecto, el compuesto de fórmula I puede disolverse o mezclarse con el material.
En una realización de lo anterior, R comprende un grupo de enlace que une covalentemente el compuesto a un polímero o cadena principal de polímero, dando como resultado que el compuesto forme parte de un polímero fotoactivo, un polímero termoactivo o un polímero electroactivo, tal como el compuesto polimérico de fórmula II:
en donde:
v A / V X / '
comprende un grupo de enlace,
m es 0, 1, 2, 3 o 4;
n es 0, 1, 2, 3 o 4;
cada X es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O) sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6(NR")- sustituido o no sustituido;
cada Y es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C5-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O)- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6C(NR")- sustituido o no sustituido;
Z es -O-, -S-, -C(O)-, -C(S)-, -C(NR')-, -S(O)1-2-, -NR'- y -CR'R"-;
R' y R" se seleccionan cada uno independientemente del grupo que consiste en H, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido y -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido;
R" es un sustituyente en el polímero,
p es 0 o de 1.000 a 100.000; y q es 0 o de 1.000 a 100.000.
En un aspecto del compuesto polimérico anterior, p es de 1.000 a 50.000, de 1.000 a 25.000, de 1.000 a 20.000 o de 1.000 a 10.000. En otro aspecto, p es de 25.000 a 100.000, de 25.000 a 75.000, o aproximadamente 50.000.
En otro aspecto, q es de 1.000 a 50.000, de 1.000 a 25.000, de 1.000 a 20.000 o de 1.000 a 10.000. En otro aspecto, q es de 25.000 a 100.000, de 25.000 a 75.000, o aproximadamente 50.000. En otro aspecto, el peso molecular del polímero es de 1.000 a 700.000 dalton, de 1.000 a 500.000 dalton, de 10.000 a 300.000 dalton, de 20.000 a 100.000 dalton, de 30.000 a 75.000 dalton o aproximadamente 50.000 dalton. En un aspecto, R " se selecciona del grupo que consiste en -OC(O)CH3, -OH, -OMe, -alquilo C1-6, -C6H5, -CF3, -OCF3 y - C(O)CH3, o una mezcla de los mismos. En otro aspecto, el polímero está unido al átomo de nitrógeno (N) del compuesto por un grupo seleccionado entre -alquilo C1-22-, -arilo C6-10-, -alquil C1-6-arilo C6-10-, -alquil C1-22C(O)-, -C(O)-, -alquil C1-22S(O)1-2-, -alquil C1-22NRC(O)-, -alcoxi C1-22C(NR")-, -S(O)1-2-, -NR'C(O)- y -C(NR")-, o una combinación de los mismos.
En una realización, el polímero se selecciona del grupo que consiste en polietileno (LDPE o HDPE), polipropileno, poli(cloruro de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), poliestireno, poliacrilonitrilo, politetrafluoroetileno (PTFE, Teflón), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), poli(acetato de vinilo) (PVAc), poliisopreno, policloropreno, poli(oxietileno) (POE), poli(oxi-1,2-etanodiiloxicarbonil-1,4-fenilenocarbonilo (PET), poli[amino(1-oxo-1,6-hexanodiilo)], poliestireno, acetato de etilenvinilo (EVA), polilactida (PLA), polihidroxialcanoatos (PHA), polihidroxibutirato (PHB), poli-L-lactida (PLLA), PDLA (poli-D-lactida) mezclas de los mismos.
El polímero o la película o películas poliméricas pueden depositarse sobre una superficie de un material de base tal como cerámica, un metal como cobre, acero, acero inoxidable, hierro o un plástico. En una variación de lo anterior, el material de base forma parte de un dispositivo. En un aspecto, el dispositivo es un dispositivo de recogida de agua y puede comprender uno o más paneles.
En una realización, el material de base comprende una serie de paneles configurados para recoger el agua o un panel que comprende tejas, tales como tejas para tejados, para recoger el agua. En un aspecto, el panel o la serie de paneles pueden estar formados por tejas para tejados. En otra realización, el material de base puede estar configurado con una conexión eléctrica, tal como cables, a una fuente de energía, como una batería o fuente de electricidad, para activar el compuesto o la película que comprende el compuesto. En otra realización, los paneles pueden estar configurados para conectarse a un contenedor de almacenamiento de agua, como un tanque de almacenamiento para recoger y almacenar agua.
En un aspecto, las propiedades del polímero II pueden alterarse mediante la variación de la relación p:q de las unidades que componen el polímero. Las propiedades del polímero II también pueden alterarse mediante la variación del peso molecular (longitud de la cadena, o número total de unidades p y q en el polímero) del polímero. El polímero puede ser un copolímero, tal como un polímero de bloque, tal como un copolímero dibloque o tribloque, un polímero grafénico, un polímero alternante o mezclas de los mismos.
Las propiedades del polímero II también pueden alterarse variando el grupo de enlace que une el compuesto a la cadena principal del polímero. En un aspecto, las propiedades del polímero II también pueden alterarse variando el sustituyente R'" seleccionado entre acetato (-CO2CH3) o fenilo (-C6H5).
En otra realización, se proporciona un dispositivo, tal como un dispositivo de recogida de agua que recoge agua del aire húmedo o de la niebla, comprendiendo el dispositivo una película fotoactiva, una película termoactiva o una película electroactiva, o una combinación de las mismas, en donde la película o las películas pueden depositarse sobre una superficie del dispositivo, en donde la película o las películas comprenden un compuesto que tiene un estado básico que se convierte reversiblemente en su forma activada o zwitteriónica tras la exposición a la luz o al calor, o a una combinación de luz, calor y/o campo eléctrico, en donde la forma zwitteriónica o el estado activado del compuesto es más polar que el estado básico del compuesto.
Como se usa en el presente documento, la expresión “ estado activado” del compuesto se utiliza indistintamente con la “ forma zwitteriónica” del compuesto. En la forma más polar, el compuesto o la película que comprende el compuesto, es más hidrófilo y recoge el agua o la humedad del ambiente, la atmósfera o la humedad del aire.
En un aspecto del dispositivo, la película fotoactiva, la película termoactiva y/o la película o películas electroactivas mencionadas anteriormente, en donde el compuesto es de fórmula I:
m es 0, 1, 2, 3 o 4;
n es 0, 1,2, 3 o 4;
R es un polímero;
cada X es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O) sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6(NR")- sustituido o no sustituido;
cada Y es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C5-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O)- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6C(NR")- sustituido o no sustituido;
Z es -O-, -S-, -C(O)-, -C(S)-, -C(NR')-, -S(O)1-2-, -NR'- y -CR'R"-; y
R' y R" se seleccionan cada uno independientemente del grupo que consiste en H, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido y -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido y no sustituido, en donde la película de polímero se deposita sobre una superficie de un material de base, el material de base es una parte del dispositivo y en donde el material de base comprende una serie de paneles para recoger el agua, o un panel que comprende tejas, como tejas para tejados, para recoger el agua.
En un aspecto del compuesto, m es 0, 1 o 2 y n es 0, 1 o 2.
En otro aspecto, el dispositivo recoge el agua del aire húmedo y/o de la niebla. En otro aspecto de lo anterior, el dispositivo comprende una superficie, en donde la humectabilidad de la superficie del dispositivo puede alterarse mediante la exposición del dispositivo a la luz. En un aspecto, la luz se selecciona del grupo que consiste en ultravioleta, visible e infrarroja. En otro aspecto, la conversión del compuesto del estado básico al estado activado o zwitteriónico es reversible y puede realizarse mediante la exposición del dispositivo al calor, y/o a la luz, y/o por medios eléctricos como una carga o corriente, y/o en combinación con otros métodos para la conversión del estado básico al estado activado o zwitteriónico.
En otro aspecto del dispositivo, la humectabilidad de la película se altera o activa reversiblemente por la luz, tal como la luz solar, y se desactiva en ausencia de luz, tal como al anochecer o en ausencia de luz solar. En un aspecto de lo anterior, la humectabilidad de la película o superficie de la película puede ser reversible mediante la aplicación o retirada de la fuente de luz, la fuente de calor y/o la fuente eléctrica.
En otra realización de lo anterior, el dispositivo se hace girar por la acción del viento o la marea o la corriente de un río o las olas o cualquier combinación de los mismos, mientras que la película se activa/desactiva repetidamente por la exposición intermitente a la luz solar.
En otra realización, se proporciona un método para la captura y/o adhesión o recogida de nanogotas de agua y/o condensación de vapor de agua sobre una superficie de una película, que comprende: exponer un dispositivo que comprende una película fotoactiva, termoactiva y/o electroactiva o una combinación de películas fotoactivas, termoactivas y/o electroactivas depositadas sobre una superficie del dispositivo, en donde la película comprende un compuesto que tiene un estado básico que se convierte reversiblemente en su forma activada o zwitteriónica al exponerse a la luz, al calor, a un campo eléctrico o a una combinación de luz, calor, o campo eléctrico, en donde la forma zwitteriónica o el estado activado o la forma activada del compuesto es más polar que el estado básico del compuesto, al calor, a la luz o a un campo eléctrico, o una combinación de calor, luz y/o campo eléctrico, a la forma activada o zwitteriónica durante un periodo de tiempo suficiente como para condensar la humedad o el agua sobre la superficie de la película; y recoger de manera continua el agua formada sobre la superficie del dispositivo.
En un aspecto del método anterior, el compuesto es de fórmula I:
en donde:
m es 0, 1, 2, 3 o 4;
n es 0, 1, 2, 3 o 4;
R es un polímero;
cada X es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O) sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6(NR")- sustituido o no sustituido;
cada Y es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C5-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O) sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6(NR")- sustituido o no sustituido;
Z es -O-, -S-, -C(O)-, -C(S)-, -C(NR')-, -S(O)1-2-, -NR'- y -CR'R"-; y
R' y R" se seleccionan cada uno independientemente del grupo que consiste en H, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido y -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, el dispositivo se expone durante un periodo de tiempo suficiente para condensar humedad o capturar y adherir nanogotas de agua en la superficie de la película, y recoger continuamente el agua formada o recogida en la superficie del dispositivo, en donde la película se deposita sobre una superficie de un material de base, el material de base forma parte del dispositivo y en donde el material de base comprende un panel o una serie de paneles para recoger el agua.
En un aspecto, los espiropiranos divulgados en la presente solicitud son moléculas fotocrómicas. En su estado básico, las moléculas tienen carga neutra, pero cuando se irradian con la longitud de onda de luz adecuada (con energía hv, donde h es la constante de Planck y v es la frecuencia de la luz correspondiente a la longitud de onda adecuada), por ejemplo, sufren un proceso de apertura del anillo (una fotorreacción) para formar una “ forma activada” zwitteriónica cargada. Por ejemplo, la activación del espiropirano a la forma de merocianina también puede verse afectada por la aplicación de calor (termocromismo) y/o por un campo eléctrico (electrocromismo) y/o por otros procesos.
Estas reacciones son reversibles, y pueden producirse espontáneamente en condiciones térmicas ambientales, y/o con calor aplicado, y/o cuando se irradian con una longitud de onda de luz diferente (con energía hv'), y/o al retirar el campo eléctrico, las moléculas vuelven a su forma original. Las propiedades físicas de las dos formas del compuesto son muy diferentes. El estado básico del compuesto es típicamente neutro, no polar e incoloro (hv es típicamente luz ultravioleta). Por otro lado, el estado activado o la forma activada es zwitteriónica, polar y a menudo muy coloreada (hv' es típicamente luz visible).
Las distintas propiedades de estos compuestos pueden adaptarse modificando sintéticamente los sustituyentes X e Y y el patrón de sustitución alrededor de la molécula. Una de estas propiedades es la afinidad relativa del compuesto por el agua. El estado básico del compuesto es hidrófobo y repele el agua, mientras que el estado activado o la forma activada del compuesto es hidrófila y atrae el agua.
Por consiguiente, el estado básico de una película o superficie que contiene el compuesto es hidrófobo y repele el agua, mientras que la película o superficie que contiene el compuesto en la forma activada del compuesto es hidrófila y atrae el agua.
Las nanogotas de agua y/o las moléculas de vapor de agua que entran en contacto con una superficie hidrófoba tienen menos probabilidades de adherirse al compuesto o a la película que contiene el compuesto y, por tanto, de permanecer en la superficie. Sin embargo, el agua presente en una superficie hidrófoba se “ aglutinará” , dando lugar a ángulos de contacto entre las gotas de agua resultantes y la superficie hidrófoba que son grandes, normalmente superiores a 90°. Las nanogotas de agua y/o las moléculas de vapor de agua que entran en contacto con una superficie hidrófila tienden a adherirse y a permanecer en la superficie. Además, las nanogotas de agua presentes en una superficie hidrófila se “ esparcirán” , dando lugar a ángulos de contacto entre la superficie de la gota de agua y la superficie hidrófila que son pequeños, normalmente inferiores a 90°.
Como se proporciona en el presente documento, se proporciona un diseño novedoso de una película, tal como una película delgada, que oscila entre el un estado básico y el estado activado o la forma activada de tal manera que en la forma activa, la película “ captura” agua y en el estado básico “ libera” agua. Dicho proceso se ilustra en un aspecto de la solicitud en la siguiente figura, utilizando la luz como activador.
Aunque los principios fundamentales de este proceso están claros, existen diversas permutaciones y variaciones del presente proceso que entran dentro del ámbito de la presente divulgación. Mediante una serie de iteraciones diseñadas variando la naturaleza de los compuestos, la naturaleza y el tipo de los sustituyentes -X e -Y, y la naturaleza y los métodos de fijación o aplicación de la película a una superficie concreta, determinamos la capacidad de agua y el tiempo de ciclo óptimos. Dichos sistemas o productos no exclusivos que se incorporan en la presente solicitud incluyen, por ejemplo, dispositivos municipales de recogida de agua que funcionan en respuesta al ciclo luz diurna/nocturna o que funcionan en respuesta al sombreado mecánico controlado por el viento o las mareas que puede producir ciclos de sol/sombra a un ritmo más rápido.
Como se describe en el presente documento, la interpretación mecanicista es útil para ilustrar los conceptos y proporcionar información sobre las diversas realizaciones y aspectos de la presente solicitud. Sin embargo, se entiende que la invención también puede funcionar mediante un mecanismo diferente o mediante una combinación de varios mecanismos que no incluyan necesariamente el descrito en el presente documento. Además, en la mayoría de las circunstancias puede que no sea posible demostrar de forma concluyente qué mecanismo es responsable de los efectos observados. Por lo tanto, la interpretación mecanicista anterior no debe interpretarse como exclusiva o limitativa.
Las siguientes realizaciones, aspectos y variaciones de las mismas son ejemplares e ilustrativos y no pretenden limitar su alcance.
En una realización, el dispositivo descrito en el presente documento es un dispositivo de recogida de agua que recoge agua del aire húmedo y/o de la niebla.
En otra realización, se proporciona un dispositivo que comprende una superficie cuya humectabilidad (ángulo de contacto con el agua que avanza o retrocede o ambos) puede alterarse mediante la exposición a la luz (ultravioleta, visible o infrarroja).
En otra realización, se proporciona un método en donde la alteración o la conversión de un estado a otro puede invertirse mediante la exposición al calor y/o a la luz de una longitud de onda diferente o utilizarse en combinación con otros métodos.
En otra realización, se proporciona un dispositivo que comprende una superficie o una película, tal como una superficie fotoactiva, para la cual la humectabilidad (ángulo de contacto agua-superficie que avanza o retrocede o ambos) puede alterarse reversiblemente por eventos que ocurren naturalmente, por ejemplo, en donde la superficie se activa por la luz solar (es decir, durante el día) y se desactiva durante la noche o en ausencia de luz solar; o como alternativa, donde los componentes que comprenden el sistema o dispositivo se rotan por acción del viento o la marea o el caudal de un río o la acción de las olas o cualquier combinación de los anteriores, mientras que la superficie, tal como la superficie fotoactiva, se activa/desactiva repetidas veces mediante la exposición intermitente a la luz solas.
En otra realización, se proporciona una composición de recubrimiento que comprende una molécula o compuesto que se vuelve zwitteriónico tras la exposición a la luz, el calor o una carga.
En otra realización, se proporciona una composición de recubrimiento que comprende una molécula que se vuelve zwitteriónica tras la exposición a la luz y se presenta en el esquema anterior.
Como se proporciona en el presente documento, las diversas realizaciones y aspectos de la presente solicitud que emplean materiales fotocrómicos y recubrimientos poliméricos, se construye un sistema para proporcionar una tecnología rentable para purificar agua (Dynamic control of noncovalent interactions in mesoscale assembly: Green chemistry in action; Arundhati Undurti; John C. Warner; Abstracts of Papers, 225th ACS National Meeting, Nueva Orleans, LA, Estados Unidos, 23-27 de marzo de 2003 (2003), IEC-147; Reaction design and environmentally benign synthesis; John IV Pyers; John C. Warner; Amy S. Cannon; Abstracts of Papers, 225th ACS National Meeting, Nueva Orleans, LA, Estados Unidos, 23-27 de marzo de 2003 (2003), IEC-151).
Los ejemplos anteriores de la técnica relacionada y las limitaciones pretenden ser ilustrativos y no excluyentes. Otras limitaciones de la técnica relacionada se harán evidentes para los expertos en la materia tras la lectura de la memoria descriptiva y el estudio de los dibujos o figuras proporcionados en el presente documento.
Además de las realizaciones, aspectos y variaciones ilustrativos descritos anteriormente, otras realizaciones, aspectos y variaciones se harán evidentes mediante referencia a los dibujos y figuras y mediante el examen de las siguientes descripciones.
Descripción detallada
Definiciones:
A menos que se indique específicamente lo contrario, las definiciones de los términos utilizados son definiciones estándar utilizadas en la técnica de la síntesis orgánica y las ciencias químicas. Las realizaciones, aspectos y variaciones ilustrativas son ilustrativos en las figuras y dibujos y se pretende que las realizaciones, aspectos y variaciones y las figuras y dibujos divulgados en el presente documento se consideren ilustrativos y no limitativos.
Un grupo “ alquilo” es un grupo alifático lineal, ramificado, saturado o insaturado que tiene una cadena de átomos de carbono, opcionalmente con átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre insertados entre los átomos de carbono en la cadena o según se indique. Por ejemplo, un alquilo (C1-20) incluye grupos alquilo que tienen una cadena entre 1 y 20 átomos de carbono e incluye, por ejemplo, los grupos metilo, etilo, propilo, isopropilo, vinilo, alilo, 1-propenilo, isopropenilo, etinilo, 1 -propinilo, 2-propinilo, 1,3-butadienilo, penta-1,3-dienilo, penta-1,4-dienilo, hexa-1,3-dienilo, hexa-1,3,5-trienilo y similares. Un grupo alquilo también puede representarse, por ejemplo, como un grupo -(CR1R2)mdonde R1 y R2 son independientemente hidrógeno o están independientemente ausentes y, por ejemplo, m es de 1 a 8, y dicha representación también pretende abarcar grupos alquilo tanto saturados como insaturados.
Un alquilo, tal como se indica con otro grupo, tal como un grupo arilo, representado, por ejemplo, como “ arilalquilo” , pretende indicar un grupo alifático divalente lineal, ramificado, saturado o insaturado con el número de átomos indicado en el grupo alquilo (como en alquilo (C1-20), por ejemplo) y/o el grupo arilo (como en arilo(C5-14) o arilo(C6-14), por ejemplo), o cuando no se indican átomos significa un enlace entre el grupo arilo y el alquilo. Algunos ejemplos no excluyentes de dicho grupo incluyen bencilo, fenetilo y similares.
Un grupo “ alquileno” es un grupo alifático divalente lineal, ramificado, saturado o insaturado con el número de átomos indicado en el grupo alquilo; por ejemplo, un -alquileno (C1-3)- o -alquilenilo (C1-3)-.
Un “ ciclilo” , tal como un grupo monociclilo o policiclilo incluye un policicloalquilo monocíclico o condensado linealmente, condensado angularmente o puenteado, o combinaciones de los mismos. Dichos grupos ciclilo incluyen los análogos de heterociclilo. Un grupo cíclico puede estar saturado, parcialmente saturado o ser aromático.
“ Halógeno” o “ halo” significa flúor, cloro, bromo o yodo.
Un “ heterociclilo” o “ heterociclo” es un cicloalquilo, en donde uno o más de los átomos que forman el anillo es un heteroátomo que es N, O o S. Algunos ejemplos no exclusivos de heterociclilo incluyen piperidilo, 4-morfolilo, 4-piperazinilo, pirrolidinilo, 1,4-diazaperhidroepinilo, 1,3-dioxanilo y similares.
“ Sustituido o no sustituido” u “ opcionalmente sustituido” significa que un grupo, tal como, por ejemplo, alquilo, arilo, heterociclilo, cicloalquilo (C1-8), heterociclilalquilo (C1-8), arilalquilo (C1-8), heteroarilo, heteroarilalquilo (C1-8), y similares, a menos que se indique específicamente lo contrario, puede estar no sustituido o puede estar sustituido con 1, 2 o 3 sustituyentes seleccionados entre el grupo tal como halo, nitro, trifluorometilo, trifluorometoxi, metoxi, carboxi, -NH2, -OH, -SH, -NHCH3, -N(CH3)2, -SMe, ciano y similares.
Los siguientes procedimientos pueden emplearse para la preparación de los compuestos de la presente invención. Los materiales de partida y los reactivos utilizados en la preparación de estos compuestos o bien se encuentran disponibles de proveedores comerciales, tal como Aldrich Chemical Company (Milwaukee, Wis.), Bachem (Torrance, Calif.), Sigma (St. Louis, Mo.), o se preparan mediante métodos conocidos por una persona normalmente versada en la materia, siguiendo procedimientos descritos en referencias como Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis, vols. 1-17, John Wiley and Sons, Nueva York, N.Y., 1991; Rodd's Chemistry of Carbon Compounds, vols.
1-5 y suplementos, Elsevier Science Publishers, 1989; Organic Reactions, vols. 1-40, John Wiley and Sons, Nueva York, N.Y., 1991; March J.: Advanced Organic Chemistry, 4.a ed., John Wiley and Sons, Nueva York; y Larock: Comprehensive Organic Transformations, VCH Publishers, Nueva York, 1989.
En algunos casos, pueden introducirse grupos protectores y, finalmente, eliminarse. Los grupos protectores adecuados para grupos amino, hidroxi y carboxi se describen en Greene y col., Protective Groups in Organic Synthesis, Segunda edición, John Wiley and Sons, Nueva York, 1991. Las reacciones químicas orgánicas estándar pueden lograrse utilizando una serie de reactivos diferentes, por ejemplo, como se describe en Larock: Comprehensive Organic Transformations, VCH Publishers, Nueva York, 1989.
Ejemplos
Ejemplo 1
Preparación de una superficie fotoconmutable
Se preparó una superficie fotoconmutable mediante una síntesis en 2 pasos del espiropirano 3',3'-dimetil-6-nitro-1'-octadecilespiro[cromeno-2,2'-indolina], III o “ espiropirano C-18” , seguida de un tercer paso en donde el espiropirano III y un polímero se disolvieron en disolvente, se recubrieron sobre un sustrato y la película polimérica resultante se secó. La superficie del polímero fotoconmutable se caracterizó mediante el análisis de la forma de gota de agua en la superficie.
El compuesto III es un compuesto específico de fórmula I, en donde X = 4-nitro (4-NO2); m es 1; n = 0 (sin sustituyentes Y distintos de H); R = n-octadecilo (n-C18H37); y Z = C(CH3)2.
A. Síntesis del intermedio 3-dimetil-2-metileno-1-octadecilindolina.
A un matraz de fondo redondo de tres bocas de 500 ml se le añadieron 10,0 ml de 2,3,3-trimetilindolenina (62 mmol, 1,0 equivalentes), 9,34 g de yoduro de sodio (62 mmol, 1,0 equivalentes) y 200 ml de acetonitrilo. La mezcla se calentó a reflujo con agitación. A la solución a reflujo se le añadió gota a gota 19,2 ml de bromooctadecano (56 mmol, 0,9 equivalentes). La solución se sometió a reflujo durante 7 días (158 horas), con adiciones ocasionales de acetonitrilo para mantener el volumen de disolvente.
El disolvente se eliminó por evaporación con calentamiento y el residuo se enfrió a temperatura ambiente. El residuo se extrajo en acetonitrilo. El filtrado se concentró a presión reducida. El residuo se disolvió en cloruro de metileno y se transfirió a un embudo de decantación. La solución se lavó con solución saturada de bicarbonato sódico dos veces y con agua una vez. La fase orgánica se secó sobre sulfato sódico y se concentró a presión reducida. El rendimiento en bruto de 3-dimetil-2-metilen-1-octadecilindolina fue de 23,43 gramos. El material se utilizó en el siguiente paso sin purificar.
B. Síntesis de espiropirano C-18, compuesto III.
Se añadieron 6,71 gramos de 5-nitrosalicilaldehído (40 mmol, 1,0 equivalentes) a 150 ml de etanol en un matraz de fondo redondo y se sometió a reflujo. A la solución a reflujo se añadieron gota a gota 16,54 gramos del producto en bruto del paso 1, a saber, 3-dimetil-2-metilen-1-octadecilindolina (40 mmol, 1,0 equivalentes). La mezcla se sometió a reflujo durante una noche. Tras someter a reflujo, la solución se enfrió a temperatura ambiente y se filtró. El sólido se lavó con etanol enfriado en hielo y se secó al vacío, obteniéndose 12,80 gramos de cristales de color púrpura de espiropirano C-18 MI.
C. Preparación de películas de espiropirano C-18.
Se disolvieron 0,5 gramos de espiropirano C-18 (III) en una solución que consistía en 0,225 gramos de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) (Alfa Aesar Z007-239, peso molecular medio de 550.000 g/mol) disuelto en 6,5 gramos de acetato de etilo. La solución resultante se recubrió con 0,0127 cm (0,005 pulgadas) de espesor sobre un sustrato de tereftalato de polietileno Dupont 6638 utilizando una varilla de alambre enrollado (varilla Meyer n.° 5). La película húmeda resultante se secó a temperatura ambiente en la oscuridad. La película seca está compuesta por un 68 % de espiropirano C-18 (III) y un 32 % de PMMA.
Se preparó una película de “ control” compuesta al 100 % de poli(metacrilato de metilo) recubriendo una solución de 0,225 gramos de PMMA disuelta en 6,5 gramos de acetato de etilo. La solución resultante se recubrió con 0,0127 cm (0,005 pulgadas) de espesor sobre un sustrato de tereftalato de polietileno Dupont 6638 utilizando una varilla de alambre enrollado (varilla Meyer n.° 5). La película húmeda resultante se secó a temperatura ambiente en la oscuridad. La película seca está compuesta al 100 % de PMMA.
Determinación del carácter hidrófilo/hidrófobo de las películas mediante la medición del ángulo de contacto: Se depositaron tres alícuotas de 5 microlitros de nanogotas de agua desionizada sobre la superficie de cada una de las dos películas secas resultantes. Los ángulos de contacto de cada nanogota se midieron utilizando un analizador de forma de gotas KRÜSS DSA100. A continuación, cada película se expuso a una luz de 365 nanómetros (ultravioleta) durante 5 minutos en un reticulador UV Spectrolinker<x>L-1500 (Spectronics Corporation).
La película de control permaneció incolora tras la exposición a la luz ultravioleta. La película compuesta por un 68 % de espiropirano C-18 (III) / 32 % de PMMA adquirió un color púrpura como resultado de la exposición a la luz ultravioleta. Inmediatamente después de la exposición a la luz ultravioleta, se depositaron tres alícuotas de 5 microlitros de nanogotas de agua desionizada sobre la superficie de cada una de las dos películas y se midieron los ángulos de contacto. A continuación, la película compuesta por un 68 % de espiropirano C-18 (III) / 32 % de PMMA se almacenó en la oscuridad a temperatura ambiente durante dos días. A continuación, se determinaron los ángulos de contacto de tres nanogotas de agua de 5 microlitros sobre la película ahora desactivada.
Los resultados de la serie de mediciones del ángulo de contacto figuran en la tabla 1.
Tabla 1. Ángulos de contacto de nanogotas de agua desionizada de 5 microlitros sobre películas de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) al 100 % y películas de espiropirano C-18 (III) /32 % de PMMA al 68 % antes y después de la exposición a la luz ultravioleta.
Las nanogotas de agua sobre la película compuesta al 100 % de PMMA muestran un ángulo de contacto medio de 81,7° ± 4,2°. Tras la exposición a la luz ultravioleta, el ángulo de contacto medio es de 78,3° ± 2,4°, un cambio que muestra poca significación estadística (p = 0,31). Los ángulos de contacto son todos ligeramente inferiores a 90°, lo que indica que la película de 100 % PMMA es ligeramente hidrófila.
Las nanogotas de agua sobre la película compuesta por un 68 % de espiropirano C-18 (III) / 32 % de PMMA muestran un ángulo de contacto medio de 99,4° ± 2,4°. El ángulo es superior a 90°, lo que indica que la película es hidrófoba. Tras la exposición a la luz ultravioleta, el ángulo de contacto medio es de 76,7° ± 2,5°, lo que supone una disminución estadísticamente significativa (p = 0,0003) de 22,7°. El ángulo de contacto posterior a la exposición ultravioleta es inferior a 90°, lo que indica que la película de espiropirano C-18 (III) al 68 %/32 % de PMMA expuesta a la luz ultravioleta tiene una mayor hidrofilia.
Tras dos días posteriores en la oscuridad, la película previamente expuesta de 68 % de espiropirano C-18 (V) /32 % de PMMA muestra un ángulo de contacto medio de 86,3° ± 2,7°. La película revertida por oscuridad muestra una recuperación de la hidrofobia, medida por un aumento significativo (p = 0,01) del ángulo de contacto en 9,6° en comparación con el ángulo de contacto medido para la película inmediatamente después de la exposición a la luz ultravioleta. Después de dos días en la oscuridad, la película no muestra una recuperación completa de la hidrofobia, medida por un ángulo de contacto aun significativamente (p = 0,003) reducido, 13,1° menos que la película antes de la exposición.
Ejemplo 2
Síntesis de espiropiranos C1-H, C4-H, C4-OMe, C8-H y C18-OMe y preparación de soluciones
A. Ruta sintética general a los espiropiranos
Estos espiropiranos se prepararon utilizando una versión adaptada del procedimiento descrito en Tomasulo, Massimiliano y col., Journal of Organic Chemistry (2007), 72(2):595-605.
Los siguientes ejemplos B a G no son según la invención y se presentan únicamente a título ilustrativo
B. 5'-metoxi-3',3'-dimetil-6-nitro-1 '-octadecil-espiro[cromeno-2,2'-indolina] (C18-OMe)
El espiropirano C18-OMe es un compuesto específico de fórmula I, en donde X = 4-nitro (4-NO2); m es 1; Y = metoxi (OCH3); n = 1; R = n-octadecilo (n-C18H37); y Z = C(CH3)2, y se preparó como sigue.
Una solución de la sal de yoduro de 5-metoxi-3,3-dimetil-2-metilen-1-octadecil-indolina (2 g, 3,72 mmol), 2-hidroxi-5-nitro-benzaldehído (0,65 g, 3,91 mmol, Ark Pharm Inc, Libertyville, IL), y trietilamina (0,8 ml, 5,56 mmol, Sigma Aldrich, St. Louis, MO) en etanol (20 ml) se calentó durante 12 h bajo reflujo y un manto de nitrógeno. Tras enfriar a temperatura ambiente, se eliminó el disolvente a presión reducida. El residuo se extrajo con diclorometano (2 * 20 ml) y se lavó con agua destilada (20 ml). La capa orgánica se secó sobre Na2SO4 anhidro y se eliminó a presión reducida para obtener el producto bruto. El producto en bruto se suspendió en hexano y el sólido se filtró, proporcionando el producto deseado (1,48 g, 68 %). RMN 1H (400 MHz, DMSO-d6): 5 10,18 (s a, 1H), 8,60 (s, 1H), 8,29-8,28, m, 2H), 7,80 (d, J=8,28, 1H), 7,53 (d, J=8,28, 1H), 7,09 (d, J =2,44, 1H), 6,90 (d, J = 9,8, 1H), 6,25 (d, J =9,8, 1H), 3,11 (m, 2H), 1,78 1,76 (m, 2H), 1,68 (s, 6H), 1,50-1,20 (m, 13H). CLEM (M+1): 442,4.
C. 1 ',3'-dihidro-3',3'-dimetil-6-nitro-1 '-octil-espiro[2H-1 -benzopiran-2,2'-[2H]indol] (C8-H)
El espiropirano C8-H es un compuesto específico de fórmula I, en donde X = 4-nitro (4 -NO2); m es 1; n = 0 (sin sustituyentes Y distintos de H); R = n-octilo (n-C8H17); y Z = C(CH3)2. El C8-H se preparó según el procedimiento descrito en Wu, Yusong y col., Journal of Physical Chemistry B (2008), 112(25): 7530-7536.
D. 1 '-butil-1 ',3'-dihidro-3',3'-dimetil-6-nitro-espiro[2H-1 -benzopiran-2,2'-[2H]indol] (C4-H)
El espiropirano C4-H es un compuesto específico de fórmula I, en donde X = 4-nitro (4 -NO2); m es 1; n = 0 (sin sustituyentes Y distintos de H); R = n-butilo (n-C4H9); y Z = C(CH3)2. C8-H se preparó como en C anterior.
E. 5'-metoxi-3',3'-dimetil-6-nitro-1 '-octadecil-espiro[cromeno-2,2'-indolina] (C4-OMe)
El espiropirano C4-OMe es un compuesto específico de fórmula I, en donde X = 4-nitro (4 -NO2); m es 1; Y = metoxi (OCH3); n = 1; R = n-butilo (n-C4H9); y Z = C(Ch 3)2. El C4-OMe se preparó como en B anterior.
Se calentó una disolución de la sal de yoduro de 1'-butil-5'-metoxi-3',3'-dimetil-6-nitroespiro[cromeno-2,2'-indolina] (2,21 g, 9,39 mmol), 2-hidroxi-5-nitro-benzaldehído (1,64 g, 9,86 mmol) y trietilamina (2,62 ml, 18,79 mmol) en etanol (20 ml) durante 12 h a reflujo y con un manto de nitrógeno. Tras enfriar a temperatura ambiente, se eliminó el disolvente a presión reducida. El residuo se extrajo con diclorometano (2 * 20 ml) y se lavó con agua destilada (20 ml). La capa orgánica se secó sobre Na2SO4 anhidro y se eliminó a presión reducida para obtener el producto bruto. El producto en bruto se suspendió en hexano y el sólido se filtró, proporcionando el producto deseado (1,48 g, 48 %). RMN 1H (400 MHz, DMSO-d6): 510,18 (s a, 1H), 8,60 (s, 1H), 8,29-8,28, m, 2H), 7,80 (d, J =8,28, 1H), 7,53 (d, J =8,28, 1H), 7,09 (d, J =2,44, 1H), 6,90 (d, J = 9,8, 1H), 6,25 (d, J =9,8, 1H), 3,11 (m, 2H), 1,78-1,76 (m, 2H), 1,68 (s, 6H), 1,50 1,20 (m, 13H). CLEM (M+1): 395,2
F. 1 ',3',3'-trimetil-6-nitroespiro[cromeno-2,2'-indolina] (C1-H)
El espiropirano C1-H es un compuesto específico de fórmula I, en donde X = 4-nitro (4-NO2); m es 1; n = 0 (sin sustituyentes Y distintos de H); R = metilo (CH3); y Z = C(CH3)2. El C1-H se preparó según el procedimiento descrito en Shiraishi, Yasuhiro y col., Organic Letters (2009), 11(15): 3482-3485.
G. 3',3'-dimetil-6-nitro-1 '-[(4-vinilfenil)metil]espiro[cromeno-2,2'-indolina] (estireno-H)
El estireno-H espiropirano es un compuesto específico de fórmula I, en donde X = 4-nitro (4 -NO2); m es 1; n = 0 (sin sustituyentes Y distintos de H); R = estireno; y Z = C(CH3)2. El estireno-H se preparó según los procedimientos descritos en Tan, Chunbin y col., Huaxue Xuebao (2012), 70(9): 1095-1103 y Tian, Zhiyuan y col., Journal of the American Chemical Society (2011), 133(40): 16092-16100.
H. Preparación de soluciones de molécula pequeña
Se añadió poli(metacrilato de metilo) (450 mg, PMMA, Alfa Aesar, Ward Hill, MA) a 13 g (14,4 ml) de acetato de etilo. El PMMA se disolvió en acetato de etilo bajo agitación durante 12 h. Se añadieron 250 mg de cada SP (incluido el C18-H, como se preparó en el ejemplo 1) a 3,375 g de la solución de PMMA/acetato de etilo y se agitó hasta que se disolvió. Las soluciones resultantes tenían un 10%de sólidos en masa y 69:31 de SP/PMMA en masa.
Ejemplo 3
Síntesis de P(SP-homo), P(SP-co-MMA) (1:1), P(SP-co-MMA) (1:3), P(SP-co-MMA) (1:5), y P(SP-co-MMA) (1:10) y preparación de soluciones
A. P(SP-homo)
P(SP-homo)es un compuesto específico de fórmula II, en donde X = 4-nitro (4-NO2); m es 1; n = 0 (sin sustituyentes Y distintos de H); Z = C(CH3)2; y p = desconocido. R'" y q no proceden.
Se cargó un matraz de fondo redondo de 50 ml con estireno-H (1 g, 0,0259 mol), como se preparó en el ejemplo 2G, e isopropanol (10 ml). La mezcla se desgasificó con nitrógeno durante 5 minutos y, a continuación, se calentó y se agitó a 75 °C. En otro vial, se disolvieron 40 mg de 2,2'-azobis(2-metilpropionitrilo) (AIBN, Sigma Aldrich, St. Louis, MO) en 2 ml de isopropanol y se desgasificaron con nitrógeno. La solución de AIBN se añadió a la mezcla de reacción de estireno-H e isopropanol caliente y se calentó y agitó a 75 °C durante 15 h. La mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente. El sólido resultante se filtró, se lavó con hexanos y se secó en una estufa de vacío a 40 °C durante 4 h (0,57 g).
La RMN 1H (CDCb) mostró un 70 % de polímero y aproximadamente un 30 % de monómero sin reaccionar. Para eliminar el monómero sin reaccionar, el sólido se lavó con 1:1 de éter/hexanos y éter. La RMN 1H seguía mostrando aproximadamente un 20 % de monómero. El sólido se volvió a introducir en éter y se agitó a temperatura ambiente durante una noche. El sólido se filtró y se lavó con éter. La RMN 1H antes de secar la muestra mostró un homopolímero puro. El sólido se secó en estufa de vacío a 40 °C durante 8 h (peso aislado 0,25 g).
B. P(SP-co-MMA) (1:1), P(SP-co-MMA) (1:3), P(SP-co-MMA) (1:5) y P(SP-co-MMA) (1:10)
P(SP-co-MMA) (1:1), P(SP-co-MMA) (1:3), P(SP-co-MMA) (1:5) y P(SP-co-MMA) (1:10) son variantes del compuesto II, en donde X = 4-nitro (4-NO2); m es 1; n = 0 (sin sustituyentes Y distintos de H); Z = C(CH3)2; p = desconocido; Rm = metacrilato de metilo (MMA); y q = desconocido. Los valores (1:1), (1:3), (1:5) y (1:10) indican las proporciones molares de estireno-H y MMA en los copolímeros.
Se cargó un matraz de fondo redondo de 50 ml con estireno-H (1 g, 0,0024 mol), como se preparó en el ejemplo 2G, e isopropanol (8 ml). La suspensión resultante se desgasificó con nitrógeno durante 5 minutos. Se añadió a la solución metacrilato de metilo (0,26 ml, 0,0024 mol, 1 eqv., Sigma Aldrich, St. Louis, MO). La mezcla resultante se desgasificó durante otros 5 minutos y, a continuación, se calentó y se agitó a 75 °C. En otro vial se disolvieron 40 mg de AIBN en 2 ml de isopropanol y se desgasificaron con nitrógeno. La disolución de AIBN se añadió a la mezcla de reacción caliente y se calentó y agitó a 75 °C durante 15-24 h. La mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente y se agitó durante otras 24 h. Se añadieron hexanos (20 ml) y la disolución se agitó durante 1 h. El sólido resultante se filtró, se lavó con EtOAc al 25 %/hexanos (10 ml * 3) y se secó a 45 °C en una estufa de vacío durante 20 h. Este método se repitió para los equivalentes de P(SP-coMMA) (1:3), (1:5) y (1:10) usando (0,77 ml, 0,0072 mol, 3 equiv.), (1,26 ml, 0,012 mol, 5 equiv.), y (2,57 ml, 0,024 mol, 10 equiv.) de metacrilato de metilo, respectivamente. Las RMN 1H de todos los sólidos aparecieron limpias y mostraron picos amplios, revelando la formación de polímeros.
C. Preparación de soluciones poliméricas
Las soluciones de P(SP-co-MMA) al 10 % de sólidos en masa se prepararon añadiendo 50 mg de cada copolímero a 450 mg (0,34 ml) de diclorometano y agitando hasta la disolución.
Ejemplo 4
Estudios de captación y liberación de agua de espiropiranos C18-H
A. Preparación de una película de espiropirano C18-H sobre PET
La solución de espiropirano C18-H, como se preparó en el ejemplo 1H, se moldeó en películas sobre sustrato de PET (calibre 500, Melinex 454, DuPont Teijin Films) utilizando una barra de recubrimiento de 0,127 mm (5 mil) y se dejó secar en la oscuridad en condiciones ambientales durante 12 h.
B. Captación de agua de la película de C18-H sobre PET
Todos los espectros de FTIR de este experimento se tomaron utilizando un cristal de ATR de diamante. Se tomaron como controles los espectros de FTIR del sustrato de PET sin recubrimiento y de la película de C18-H. La primera muestra de película de C18-H se expuso al vapor de agua durante 10 minutos y se registraron los espectros de FTIR. La segunda muestra de película de C18-H se expuso a una irradiación UV de 365 nm durante 5 min en el Spectrolinker XL-1000 (Spectronics Corporation) e inmediatamente después se tomaron los espectros de FTIR. Tras la irradiación UV, la película se expuso al vapor de agua durante 10 minutos y se volvieron a tomar los espectros de FTIR.
Según Florea, L. y col., Sensors and Actuators B: Chemical (2012), 175: 92-99, la formación de una banda de absorción a 1593 cirr1 indica la presencia de vibraciones de estiramiento C=N+ en la forma merocianina. En los espectros de FTIR, tanto los controles como la primera muestra no mostraron absorción en esta región. Sin embargo, la segunda muestra mostró absorción a 1593 cirr1 tanto antes como después de la exposición al agua, con una absorción más fuerte antes de la exposición.
C. Captación de agua de la película de C18-H con menor tiempo de evaporación y mayor tiempo de irradiación
Se depositó una alícuota de 50 pl de solución de espiropirano C18-H sobre la superficie de un cristal de ATR de germanio. Se dejó evaporar el acetato de etilo durante 10 min, obteniéndose una película. A continuación, la película de C18-H se irradió durante 20 minutos con un láser violeta de 405 nm. Después de 20 min, mientras continuaba la irradiación, se añadió 1 ml de agua sobre la película. Se tomaron espectros de FTIR a varios intervalos desde t = 0 min, el momento en que la solución se depositó sobre el cristal, hasta t = 47 min.
En los espectros de FTIR, empieza a aparecer una banda ancha a 3400 cirr1 tras la adición de agua y crece gradualmente a medida que pasa el tiempo. Esta banda corresponde a las vibraciones de estiramiento del hidroxilo en el agua adsorbida a la película.
Para cuantificar la retención de agua de las películas, se corrigió la deriva instrumental en los espectros de FTIR y se representó gráficamente la diferencia de absorbancia entre 3385 cirr1 y 4000 cirr1 (AAbs) en función del tiempo. A continuación, el AAbs se ajustó a una ecuación de decaimiento exponencial donde t es el tiempo y A, fe y<t>son los parámetros de ajuste:
Los AAbs mostraron un fuerte aumento tras la adición de agua, lo que dio lugar a unAAbs (1 min) irradiadode 1,88 x 10-3.
D. Captación de agua de la película C18-H con mayor tiempo de evaporación y menor tiempo de irradiación Se depositó una alícuota de 50 |jl de solución de espiropirano C18-H sobre la superficie de un cristal de ATR de germanio. Se dejó evaporar el acetato de etilo durante 45 min, obteniéndose una película. La película se irradió durante 3 min con un láser violeta de 405 nm. Después de 3 min, mientras continuaba la irradiación, se añadió 1 ml de agua sobre la película. Se tomaron espectros de FTIR a varios intervalos desde t = 0 min, el momento en que la solución se depositó sobre el cristal, hasta t = 79 min.
A continuación, se depositaron 50 j l de la solución de C18-H sobre la superficie de otro cristal de ATR de germanio. Se dejó evaporar el acetato de etilo durante 47 min, tras lo cual se añadió 1 ml de agua sobre la película. Se tomaron espectros de FTIR a varios intervalos desde t = 0 min, el momento en que la solución se depositó sobre el cristal, hasta t = 58 min.
El AAbs se representó gráficamente en función del tiempo y se ajustó a una ecuación de decaimiento exponencial. ElAAbs (1 min) irradiadopara la película irradiada durante 3 min, a 0,438 x 10-3, fue menos pronunciado que el de la película irradiada durante 20 min. La película que no se irradió en absoluto tuvo el menorAAbs (1 min) irradiadoa 0,342 x 10-3.
E. Liberación de agua en la película C18-H prehumedecida
Para preparar la película prehumedecida, se añadieron 20 j l de agua a 180 j l de solución de C18-H y se mezclaron hasta obtener una mezcla homogénea. Una alícuota de 50 j l de la solución resultante se depositó sobre la superficie de un cristal de ATR de germanio. La película se dejó secar a la luz ambiente durante 5 minutos, mientras se tomaban los espectros de FTIR a intervalos de 1 minuto. El experimento se repitió utilizando un láser violeta de 405 nm en lugar de luz ambiente.
Los espectros de FTIR muestran una disminución pronunciada de la absorbancia de 0 a 5 min en la muestra sin irradiación y una disminución más constante de la absorbancia en la muestra con irradiación.
F. Ángulo de contacto del agua en la película C18-H
Se fabricó una película de C18-H sobre PET como se describe en la parte A. Se depositó una nanogota de agua de control sobre la superficie de la película y se monitorizó su ángulo de contacto utilizando un analizador de forma de gota KRÜSS DSA100 durante 80 s.
Se depositó otra nanogota sobre la superficie de la película y se dejó estabilizar durante 30 s. Después de 30 s, la película se irradióin situcon un láser violeta de 405 nm durante 40 s, y luego se dejó reposar otros 10 s. El ángulo de contacto de la gota se monitorizó todo el tiempo.
Los datos del ángulo de contacto muestran que la irradiación de 40 segundos produce una disminución de 2 grados en comparación con el control, de 85,5 grados a 83,5 grados. Utilizando la ecuación de Young-Dupré, se estimó que la energía de adherencia de la gota irradiada aumentaba en aproximadamente 2,5 mN/m.
Ejemplo 5
Estudios de captación de agua con moléculas pequeñas y polímeros de espiropirano
Se añadió una alícuota de 20 j l de solución SP sobre la superficie de un cristal de ATR de diamante. Se dejó evaporar el disolvente durante 10 min bajo luz ambiente, tras lo cual se añadió 1 ml de agua sobre la película. La captación de agua se controló mediante FTIR. El experimento se realizó utilizando cada una de las soluciones SP preparadas en los ejemplos 1H y 2F. El experimento se repitió con la película bajo irradiación continuain situmediante un láser violeta de 405 nm desde el momento de la deposición hasta la captación de agua.
Los AAbs de cada molécula pequeña SP y polímero se trazaron en función del tiempo y se ajustaron a una ecuación de decaimiento exponencial. Los parámetros de ajuste A y<t>se utilizaron para calcularAAbs (1 min).A continuación, se calculó la relaciónR, donde:
A,)/7,v( 1miri) irradiado
AAbs(1 min)no irradiado
Las moléculas pequeñas SP y los polímeros con los valores más altos deR y ÚAbs (1 min) irradiado sejuzgaron como los candidatos más prometedores para un sistema de captación de agua reversible alimentado por luz. Los mayores valores deÚAbs (1 min) irradiadoindicaban una captación eficiente de agua y los mayores valores de R indicaban una mayor diferencia en las eficiencias de captación de agua de las formas SP irradiadas y no irradiadas, lo que sugería una mejor retención y liberación de agua.
En el caso de las moléculas pequeñas SP, los valores resultantes deRyÚAbs (1 min) irradiadomostraron que tanto las SP irradiadas como las no irradiadas con cadenas alquílicas más cortas retenían mejor el agua que las de cadenas alquílicas más largas. Sin embargo, mientras que la captación de agua de las SP no irradiadas disminuía rápidamente con el tamaño de la cadena alquílica, la captación de agua de las SP irradiadas disminuía más gradualmente.
También se investigó el efecto de los sustituyentes (Y)n -H y -OMe en los valores deRyÚAbs (1 min) irradiado.Se esperaba que el grupo metoxi donador de electrones en la posición (Y)n estabilizara la forma de merocianina zwitteriónica e hidrófila. Los compuestos C4-OMe y C18-OMe mostraron mayoresÚAbs (1 min) irradiadoen comparación con C4-H y C18-H, respectivamente, pero menores valores R.
De las moléculas pequeñas SP, C4-H demostró ser la más prometedora, seguida de C18-OMe, C8-H y C18-H, respectivamente. C1-H y estireno-H mostraron los resultados menos deseables para esta aplicación.
En el caso de los polímeros SP, los copolímeros P(SP-co-MMA) (1:3),P(SP-homo),y P(SP-co-MMA) (1:5), respectivamente, muestran la captación de agua más eficiente según sus valores deRyÚAbs (1 min) irradiado.P(SP-co-MMA) (1:3) mostró el mayor valor R, acompañado por los segundos mayores valores deÚAbs (1 min) irradiado. P(SP-homo)demostró los mayores valores deÚAbs (1 min) irradiado,pero un valorRbajo. P(SP-co-MMA) (1:5) tiene un valorRrelativamente elevado, pero sus valores deÚAbs (1 min) irradiadono son tan altos como los de P(SP-co-MMA) (1:3) oP(SP-homo).
De los polímeros SP, los copolímeros P(SP-co-MMA) (1:3) y (1:5) parecen tener el mayor potencial como sistemas de captación de agua. AunqueP(SP-homo)mostró valores deÚAbs (1 min)yRprometedores, la calidad de la película no era la deseable. Los copolímeros (1:3) y (1:5) mostraron mejores propiedades de recubrimiento. Los copolímeros P(SP-co-MMA) (1:1) y (1:10) mostraron los resultados menos deseables para esta aplicación.
Aunque en el presente documento se han proporcionado varias realizaciones, aspectos y variaciones ilustrativos, los expertos en la materia reconocerán ciertas modificaciones, permutaciones, adiciones y combinaciones, así como ciertas subcombinaciones de las realizaciones, aspectos y variaciones. Se pretende que las reivindicaciones siguientes se interpreten de forma que incluyan todas las modificaciones, permutaciones, adiciones y combinaciones, y que determinadas subcombinaciones de las realizaciones, aspectos y variaciones estén dentro de su ámbito. F. Ángulo de contacto del agua en la película C18-H
Se fabricó una película de C18-H sobre PET como se describe en la parte A. Se depositó una nanogota de agua de control sobre la superficie de la película y se monitorizó su ángulo de contacto utilizando un analizador de forma de gota KRÜSS DSA100 durante 80 s.
Se depositó otra nanogota sobre la superficie de la película y se dejó estabilizar durante 30 s. Después de 30 s, la película se irradióin situcon un láser violeta de 405 nm durante 40 s, y luego se dejó reposar otros 10 s. El ángulo de contacto de la gota se monitorizó todo el tiempo.
Los datos del ángulo de contacto muestran que la irradiación de 40 segundos produce una disminución de 2 grados en comparación con el control, de 85,5 grados a 83,5 grados. Utilizando la ecuación de Young-Dupré, se estimó que la energía de adherencia de la gota irradiada aumentaba en aproximadamente 2,5 mN/m.
Ejemplo 5
Estudios de captación de agua con moléculas pequeñas y polímeros de espiropirano
Se añadió una alícuota de 20 ^l de solución SP sobre la superficie de un cristal de ATR de diamante. Se dejó evaporar el disolvente durante 10 min bajo luz ambiente, tras lo cual se añadió 1 ml de agua sobre la película. La captación de agua se controló mediante FTIR. El experimento se realizó utilizando cada una de las soluciones SP preparadas en los ejemplos 1H y 2F. El experimento se repitió con la película bajo irradiación continuain situmediante un láser violeta de 405 nm desde el momento de la deposición hasta la captación de agua.
Los AAbs de cada molécula pequeña SP y polímero se trazaron en función del tiempo y se ajustaron a una ecuación de decaimiento exponencial. Los parámetros de ajuste A y t se utilizaron para calcularAAbs (1 min).A continuación, se calculó la relaciónR,donde:
ÁAhsi1min)irradiado
A7j/)v( 1 min)no irradiado
Las moléculas pequeñas SP y los polímeros con los valores más altos de Ry AAbs (1 min) irradiadose juzgaron como los candidatos más prometedores para un sistema de captación de agua reversible alimentado por luz. Los mayores valores deAAbs (1 min) irradiadoindicaban una captación eficiente de agua y los mayores valores de R indicaban una mayor diferencia en las eficiencias de captación de agua de las formas SP irradiadas y no irradiadas, lo que sugería una mejor retención y liberación de agua.
En el caso de las moléculas pequeñas SP, los valores resultantes deRyAAbs (1 min) irradiadomostraron que tanto las SP irradiadas como las no irradiadas con cadenas alquílicas más cortas retenían mejor el agua que las de cadenas alquílicas más largas. Sin embargo, mientras que la captación de agua de las SP no irradiadas disminuía rápidamente con el tamaño de la cadena alquílica, la captación de agua de las SP irradiadas disminuía más gradualmente.
También se investigó el efecto de los sustituyentes (Y)n -H y -OMe en los valores deRyAAbs (1 min) irradiado.Se esperaba que el grupo metoxi donador de electrones en la posición (Y)n estabilizara la forma de merocianina zwitteriónica e hidrófila. Los compuestos C4-OMe y C18-OMe mostraron mayoresAAbs (1 min) irradiadoen comparación con C4-H y C18-H, respectivamente, pero menores valores R.
De las moléculas pequeñas SP, C4-H demostró ser la más prometedora, seguida de C18-OMe, C8-H y C18-H, respectivamente. C1-H y estireno-H mostraron los resultados menos deseables para esta aplicación.
En el caso de los polímeros SP, los copolímeros P(SP-co-MMA) (1:3),P(SP-homo),y P(SP-co-MMA) (1:5), respectivamente, muestran la captación de agua más eficiente según sus valores deRyAAbs (1 min) irradiado.P(SP-co-MMA) (1:3) mostró el mayor valor R, acompañado por los segundos mayores valores deAAbs (1 min) irradiado. P(SP-homo)demostró los mayores valores deAAbs (1 min) irradiado,pero un valorRbajo. P(SP-coMMA) (1:5) tiene un valorRrelativamente elevado, pero sus valores deAAbs (1 min) irradiadono son tan altos como los de P(SP-co-MMA) (1:3) oP(SP-homo).
De los polímeros SP, los copolímeros P(SP-co-MMA) (1:3) y (1:5) parecen tener el mayor potencial como sistemas de captación de agua. AunqueP(SP-homo)mostró valores deAAbs (1 min)yRprometedores, la calidad de la película no era la deseable. Los copolímeros (1:3) y (1:5) mostraron mejores propiedades de recubrimiento. Los copolímeros P(SP-co-MMA) (1:1) y (1:10) mostraron los resultados menos deseables para esta aplicación.
Claims (14)
- REIVINDICACIONES iUn dispositivo de recogida de agua que recoge agua del aire húmedo y/o de la niebla que comprende una película fotoactiva, termoactiva o electroactiva o una combinación de fotoactiva, termoactiva y/o electroactiva depositada sobre una superficie del dispositivo, en donde la película comprende un compuesto que tiene un estado básico que se convierte reversiblemente en su estado activado tras la exposición a la luz, al calor o a un campo eléctrico, o a una combinación de luz, calor y/o campo eléctrico, en donde el estado activado del compuesto es más polar que el estado básico del compuesto, en donde la película fotoactiva, termoactiva o electroactiva o una combinación de fotoactiva, termoactiva y/o electroactiva comprende un compuesto de fórmula I:en donde: m es 0, 1, 2, 3 o 4; n es 0, 1,2, 3 o 4; R es un polímero; cada X es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O)- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y alcoxi C1-6C(NR")- sustituido o no sustituido; cada Y es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C5-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, alquil C1-6C(O)- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6C(NR")- sustituido o no sustituido; Z es -O-, -S-, -C(O)-, -C(S)-, -C(NR')-, -S(O)1-2-, -NR'- y -CR'R"-; y R' y R" se seleccionan cada uno independientemente del grupo que consiste en H, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido y -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido y no sustituido, en donde la película de polímero se deposita sobre una superficie de un material de base, el material de base es una parte del dispositivo y en donde el material de base comprende una serie de paneles para recoger el agua, o un panel que comprende tejas, tal como tejas para tejados, para recoger el agua.
- 2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el polímero se deposita sobre la superficie del dispositivo.
- 3. El dispositivo de la reivindicación 1 o 2, en donde el polímero se selecciona del grupo que consiste en polietileno (LDPE o HDPE), polipropileno, poli(cloruro de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), poliestireno, poliacrilonitrilo, politetrafluoroetileno (PTFE, Teflón), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), poli(acetato de vinilo) (PVAc), poliisopreno, policloropreno, poli(oxietileno) (POE), poli(oxi-1,2-etanodiiloxicarbonil-1,4-fenilenocarbonilo (PET), poli[amino(1-oxo-1,6-hexanodiilo)], poliestireno, acetato de etilenvinilo (EVA), polilactida (PLA), polihidroxialcanoatos (PHA), polihidroxibutirato (PHB), poli-L-lactida (PLLA), PDLA (poli-D-lactida) o mezclas de los mismos.
- 4. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde una exposición del dispositivo a la luz cambia la humectabilidad de la película.
- 5. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde la luz se selecciona del grupo que consiste en luz ultravioleta, visible e infrarroja.
- 6 El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la conversión del compuesto del estado básico al estado activado es reversible mediante la exposición del dispositivo al calor, la luz y/o una carga, o en combinación con otros métodos.
- 7.El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la humectabilidad de la película se altera o activa reversiblemente por la luz, tal como la luz solar, y se desactiva en ausencia de luz, tal como al anochecer o en ausencia de luz solar.
- 8. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el dispositivo está configurado para que pueda rotarse por la acción del viento o la marea o la corriente de un río o las olas o cualquier combinación de los mismos, donde la película es activada y desactivada repetidamente por la exposición intermitente a la luz solar.
- 9. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el panel o la serie de paneles comprende tejas, tales como tejas para tejados.
- 10. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde los paneles están configurados para conectarse a un contenedor de almacenamiento de agua, como un tanque de almacenamiento para recoger y almacenar agua.
- 11. Un método para la condensación de agua sobre una superficie de una película depositada sobre la superficie de un dispositivo de recogida de agua como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende: exponer el dispositivo que comprende una película fotoactiva, termoactiva o electroactiva o una combinación de una fotoactiva, termoactiva y electroactiva, en donde la película comprende un compuesto que tiene un estado básico que se convierte reversiblemente en su estado activado tras la exposición a la luz, al calor o a un campo eléctrico o a una combinación de luz, calor y/o campo eléctrico, en donde el estado activado del compuesto es más polar que el estado básico del compuesto; en donde el compuesto es de fórmula I:en donde: m es 0, 1, 2, 3 o 4; n es 0, 1, 2, 3 o 4; R es un polímero; cada X es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6C(O)- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y alcoxi C1-6C(NR")- sustituido o no sustituido; cada Y es independientemente H o se selecciona del grupo que consiste en halo, -CN, -NO2, -COOH, -SH, -OH, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido, arilo C5-10 sustituido o no sustituido, -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido o no sustituido, alquil C1-6C(O)- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6S(O)1-2- sustituido o no sustituido, -alquil C1-6NR'C(O)- sustituido o no sustituido y -alcoxi C1-6C(NR")- sustituido o no sustituido; Z es -O-, -S-, -C(O)-, -C(S)-, -C(NR')-, -S(O)1-2-, -NR'- y -CR'R"-; y R' y R" se seleccionan cada uno independientemente del grupo que consiste en H, alquilo C1-6 sustituido o no sustituido y -alquil C1-6-arilo C6-10 sustituido y no sustituido, en donde el dispositivo se expone durante un periodo de tiempo suficiente para condensar humedad o capturar y adherir gotas de agua sobre la superficie de la película; y recoger de manera continua el agua formada o recogida sobre la superficie del dispositivo, en donde la película de polímero se deposita sobre una superficie de un materia de base, el material de base forma parte del dispositivo y en donde el material de base comprende un panel o una serie de paneles para recoger el agua.
- 12. El método de la reivindicación 11, en donde el polímero se deposita sobre la superficie del dispositivo.
- 13. El método de la reivindicación 12, en donde el polímero se selecciona del grupo que consiste en polietileno (LDPE o HDPE), polipropileno, poli(cloruro de vinilo), poli(cloruro de vinilideno), poliestireno, poliacrilonitrilo, politetrafluoroetileno (PTFE, Teflón), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), poli(acetato de vinilo) (PVAc), poliisopreno, policloropreno, poli(oxietileno) (POE), poli(oxi-1,2-etanodiiloxicarbonil-1,4-fenilenocarbonilo (PET), poli[amino(1-oxo-1,6-hexanodiilo)], poliestireno, acetato de etilenvinilo (EVA), polilactida (PLA), polihidroxialcanoatos (PHA), polihidroxibutirato (PHB), poli-L-lactida (PLLA), PDLA (poli-D-lactida) mezclas de los mismos.
- 14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 11-13, en donde el panel o la serie de paneles comprende tejas, tales como tejas para tejados.
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