POLÍMEROS Y PROCESOS QUE LOS PRODUCEN

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a materiales conductores de electricidad a partir de soluciones electrolíticas y polímeros, así como procesos para producirlos, y más particularmente a materiales conductivos basados en polímeros eléctricamente hechos a partir de soluciones electrolíticas, en forma de gel y sólidos, y procesos para la fabricación de los mismos, con aplicaciones en los campos de la eléctrica y la electrónica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los materiales típicos para la conducción de una corriente eléctrica, independientemente si se trata de corriente alterna o corriente directa, han sido, por mucho tiempo, los metales tales como cobre, plata, oro, hierro y aleaciones de los mismos, entre otros. Sin embargo, desarrollos tecnológicos que involucran el uso de polímeros capaces de conducir la electricidad han avanzado notablemente en los últimos años. Dichos polímeros pueden, per se, conducir la energía eléctrica debido a su configuración entre moléculas y enlaces, en la mayoría de los casos careciendo de algún elemento metálico constitutivo en los mismos.

Algunos ejemplos de dichos polímeros son los conocidos como polímeros intrínsecamente conductores, como poliacetíleno, polipirrolos y polianilinas, derivados de los mismos, entre otros. Estos compuestos tienen la desventaja de no ser generalmente termoformables, por lo que la formación de materiales sólidos puede ser complicada, necesaria en algunas aplicaciones eléctricas y electrónicas donde se requiere que el material conductor se encuentre en estado sólido. Otros tipos de conductores de electricidad son los grafenos y también la combinación de éste con otros polímeros para formar nanocomposites. Un ejemplo más de compuestos de carbono más que presenta cierta conducción eléctrica es aquél conocido como negro de humo.

De manera general, se puede decir que los polímeros no tienen características de conducción eléctrica, siendo, de hecho, la gran mayoría de ellos considerados como dieléctricos, y usados para tales fines. Por tanto, gran parte de los desarrollos tecnológicos están encaminados a proveer de materiales poliméricos conductores eléctricos a partir de polímeros que no tienen propiedades de conducción eléctrica. Para ello, existen algunas técnicas asociadas a proveer de conducción eléctrica a polímeros, como se apreciará en los siguientes documentos, ya que la obtención de polímeros que permitan la conducción eléctrica por sí mismos suele ser cara y técnicamente complicada para hacer uso regular de ellos en aplicaciones eléctricas y electrónicas actuales.

En la solicitud US 20060167147 Al se hace referencia a un material de composite que comprende un compuesto metálico encapsulado en una cubierta polimérica, para después combinarlo con componentes que forman sol/geL y convertir el resultado de la combinación anterior en un material sólido que contenga el metal.

La solicitud KR 20040038552 A trata acerca de un mdrogel conductor de la electricidad para celda de combustible que comprende un polímero orgánico, agua y un polvo eléctricamente conductor dispersado en el gel para formar una pasta El hidrogel se prepara mezclando el polímero orgánico con agua, formando un gel y después se agregan el polvo conductor, se liofiliza y se congela-descongela dos veces.

En otro documento similar, la solicitud KR 20040018289 A divulga una composición de polímero conductivo que comprende 20-99% peso un material de gel y 1- 80% peso de una salmuera. El material de gel se mezcla con la salmuera en un método sol/gel. Las solicitudes US 20160276055 A1 y US 20160211048 A1 señalan materiales de composite capaces de conducir la electricidad, hechos a partir de resinas poliméricas y partículas conductoras metálicas y de otros tipos, así como aditivos.

De acuerdo con lo anterior, en unas de las tecnologías señaladas, se intenta obtener materiales de composite que precisan un entrecruzamiento o transformación del polímero, así como agregan partículas de conductores eléctricos como metales y otros compuestos de carbono que también son conductores; en otras, se opta por la formación de un sol-gel o pastas, que pueden ser secadas posteriormente para formar materiales sólidos. Sin embargo, los materiales sólidos así obtenidos pueden requerir tratamiento previo a las partículas metálicas para su mejor interacción con el polímero, presentar ciertas deficiencias en sus propiedades mecánicas con el tiempo, por ejemplo, se pueden volver quebradizos, debido a la presencia de partículas metálicas que, aunque pueden estar distribuidas adecuadamente en el material, no están convenientemente asociadas al material polimérico en el que se encuentran, dado su tamaño y diferencias de afinidad química y electrostática entre dichas partículas metálicas y el material polimérico. Algunas de ellas necesitan estar encapsuladas para correcta asociación al polímero. Por otra parte, la preparación de dichos materiales suele ser costosa o representar manipulaciones técnicas que requieran cierto grado de complejidad. Otro problema con este tipo de materiales es que la mayoría de ellos no son amigables con el ambiente, generando desechos que representan un riesgo ambiental, al igual que los conductores típicos ampliamente utilizados en nuestros días.

Por tanto, existe una necesidad de proporcionar materiales basados en polímero eléctricamente conductivos basados en polímeros de bajo impacto ambiental, como lo es el almidón, que sean alternativos a los ya conocidos, en forma de gel y sólidos, así como dichos procesos, teniendo los materiales de la presente invención propiedades mecánicas aceptables para su uso en aplicaciones eléctricas y electrónicas, asi como fácil y rápida degradación, amigables con el ambiente, entre otras ventajas que serán evidentes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la presente invención es proveer materiales eléctricamente conductivos basados en almidón y soluciones electrolíticas en forma de gel y sólida, para usarse en aplicaciones eléctricas y electrónicas.

En otro objeto más, la presente invención provee de métodos para la fabricación de materiales eléctricamente conductivos basados en almidón y soluciones electrolíticas, en forma de gel y sólida, para usarse en aplicaciones eléctricas y electrónicas.

En un objeto más, la presente invención provee de materiales eléctricamente conductivos basados en almidón y soluciones electrolíticas a partir del método que los producen. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 es la vista de una mezcla de reacción en medio acuoso antes de la electrólisis.

La Figura 2 es la vista de la solución acuosa electrolítica obtenida a partir de la electrólisis de la mezcla de reacción en medio acuoso de la Figura 1.

La Figura 3 es una imagen de una modalidad del material eléctricamente conductivo en forma de gel de la presente invención.

La Figura 4 es una imagen de una modalidad del material eléctricamente conductivo sólido en forma película de la presente invención.

La figura 5 es una imagen de la prueba de conductividad de una película eléctricamente conductiva de la presente invención mediante el método de cuatro puntas. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Como se apreciará a partir del Sumario de la invención, la presente invención está dirigida primordialmente a proveer de materiales eléctricamente conductivos basados en almidón y soluciones electrolíticas, en forma de gel y sólida, y métodos para producirlos, así como los materiales producidos a partir de dichos métodos.

De acuerdo con un objeto de la invención, de modo general, la presente se refiere a un material eléctricamente conductivo en forma de gel, producido mediante un proceso que comprende las etapas de preparar una solución acuosa electrolítica, mediante la electrolización con electrodos que contienen cobre de una mezcla de reacción obtenible de la reacción de al menos una base fuerte bidroxílica con al menos uno de zinc, óxido de zinc, o hidróxido de zinc en medio acuoso y en presencia de un ácido carboxílico de hasta 2 átomos de carbono en condiciones de agitación; en condiciones de agitación y calentamiento, agregar secuencialmente almidón y un plastifí cante a la solución acuosa electrolítica hasta alcanzar la sohibilización del almidón y gelatinización del mismo; y, suspender la agitación y el calentamiento para permitir la formación de un gel.

De acuerdo con otro objeto de la invención, de modo general, la presente se refiere a un material eléctricamente conductivo en forma sólida, producido mediante un proceso que comprende las etapas de preparar una solución acuosa electrolítica, mediante la electrolización con electrodos que contienen cobre de una mezcla de reacción obtenible de la reacción de al menos una base fuerte bidroxílica con al menos uno de zinc, óxido de zinc, o hidróxido de zinc en medio acuoso y en presencia de un ácido carboxílico de hasta 2 átomos de carbono en condiciones de agitación; en condiciones de agitación y calentamiento, agregar almidón y un plastificante a la solución acuosa electrolítica hasta alcanzar la solubilización del almidón y gelatinización del mismo; suspender la agitación y el calentamiento para permitir la formación de un gel; moldear el gel en una forma predeterminada; y, obtener un material sólido mediante el secado del gel con forma predeterminada.

En uno más de los objetos de la invención, un método para la preparación de los materiales eléctricamente conductivos de la presente invención, tanto en forma de gel como en forma sólida, se proporciona en la presente, así como materiales eléctricamente conductivos obtenidos a partir de los mismos. Dicho método, referido para la preparación de los materiales eléctricamente conductivos en forma de gel comprende las etapas de preparar una solución acuosa electrolítica, mediante la electrolización con electrodos que contienen cobre de una mezcla de reacción obtenible de la reacción de al menos una base fuerte hidroxüica con al menos uno de zinc, óxido de zinc, o hidróxido de zinc en medio acuoso y en presencia de un ácido carboxílico de hasta 2 átomos de carbono en condiciones de agitación; en condiciones de agitación y calentamiento, agregar secuencialmente almidón y un planificante a la solución acuosa electrolítica hasta alcanzar la solubilización del almidón y gelatinización del mismo; y, suspender la agitación y el calentamiento para permitir la formación de un gel.

El método, referido para la preparación de los materiales eléctricamente conductivos en forma sólida comprende las etapas de preparar una solución acuosa electrolítica, mediante la electrolización con electrodos que contienen cobre de una mezcla de reacción obtenible de la reacción de al menos una base fuerte hidroxüica con al menos uno de zinc, óxido de zinc, o hidróxido de zinc en medio acuoso y en presencia de un ácido carboxílico de hasta 2 átomos de carbono en condiciones de agitación; en condiciones de agitación y calentamiento, agregar almidón y un plastificante a la solución acuosa electrolítica hasta alcanzar la solubilización del almidón y gelatinización del mismo; suspender la agitación y el calentamiento para permitir la formación de un gel; moldear el gel en una forma predeterminada; y, obtener un material sólido mediante el secado del gel con forma predeterminada.

En una modalidad preferida de la invención, al menos un pigmento de carbono eléctricamente conductivo es también agregado a la solución acuosa electrolítica en la etapa donde se agrega el almidón y el plastífícante, y con ello se aportan las características conductivas de dicho al menos un pigmento de carbono eléctricamente conductivo al material eléctricamente conductivo en forma de gel o sólido de la presente invención. Los pigmentos de carbono eléctricamente conductivo que son particularmente útiles para la invención son aquellos formados por estructuras de carbono que permiten la conducción de corriente eléctrica a través de ellos. Ejemplos enunciativos de dichos pigmentos de carbono son el negro de humo, el grafito, grafeno y nano-estracturas de carbono, como nanotubos y nanoalambres, entre otras formas, y combinaciones de tos mismos. Por cuestiones de accesibilidad técnica y económica, es particularmente preferido el negro de humo. Dichos pigmentos son utilizados en forma de polvos con un diámetro promedio de partícula entre aproximadamente 10 y aproximadamente 200 nm.

Las bases fuertes hidroxílicas preferidas para llevar a cabo la invención están representadas por los hidróxidos de metales de los grupos IA y IIA y hasta el periodo 6 de la tabla periódica, excepto el berilio, es decir, hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de rubidio, hidróxido de cesto, hidróxido de magnesio, hidróxido de calcio, hidróxido de estroncio e hidróxido de bario. Los hidróxidos más preferidos son el hidróxido de sodio e hidróxido de litio, siendo aún más preferido el hidróxido de sodio. Los hidróxidos señalados para la invención permiten, cuando están en solución, la formación de iones de zinc a partir de cualquiera de las especies químicas de zinc señaladas para la presente invención. Dentro de los ácidos carboxílicos que presentan hasta dos átomos de carbono que son útiles para la invención se encuentran representados por el ácido fórmico, el ácido acético y el ácido oxálico en solución. El ácido carboxilico más preferido es el ácido acético, y más preferido en su presentación pura, es decir, el ácido acético glacial.

El almidón, como es conocido, es un polisacárido que se compone de amilasa y amilopectina, en diferentes cantidades. Para la presente invención, el almidón se solubilizará en la solución acuosa electrolítica, haciendo eléctricamente conductivo al material resultante de almidón, ya sea un gel o un sólido, y con propiedades plásticas. Los almidones útiles para la invención san aquellos que son provenientes de la naturaleza, es decir, obtenidos a partir de vegetales o sus productos sin modificación al mismo, o bien, producidos artificialmente, incluyendo almidones modificados que presenten propiedades de absorción de agua y gelatinización a temperatura superiores a la temperatura ambiente, así como la formación de geles cuando se enfrian posterior al proceso de gelatinización, y la formación de materiales sólidos cuando se realiza secado sobre los geles. Por tanto, la característica primordial de cualquiera de los almidones útiles en la invención es que sean capaces de absorber líquido a la temperatura adecuada para ello, se gelatinicen y formen geles cuando se enfría posteriormente a la gelatinización, así como la formación de materiales sólidos, como polvos estables y formadores de películas sólidas, cuando se realiza una desecación del gel.

Aun cuando el almidón tiene características formadoras de geles con el agua a temperaturas superiores a la temperatura ambiente, el exceso de humedad ambiental resulta en la disminución de la estabilidad del material que contiene almidón en gel o sólido. Para contrarrestar lo anterior, el uso de un agente plastificante mejora la resistencia a la humedad, así como también se mejora plasticidad del material, lo cual proporciona cierta flexibilidad al material resultante, ya sea un material de gel o un material sólido, como películas, que resulta benéfico en materiales con fines eléctricos y electrónicos, como será evidente. Por tanto, el agente plastrficante útil para la presente invención es una sustancia que aumenta la plasticidad y viscosidad del almidón, y que además sea amigable con el medio ambiente. Por ello, dentro del universo de plastíficantes conocidos para el almidón, en la presente invención se proponen como agentes plastíficantes útiles a los políalcoholes, siendo particularmente preterido el etilenglicol y el glicerol, siendo aún más preferido éste último.

Los electrodos que contienen cobre que son útiles para la invención pueden ser electrodos de cobre u otros electrodos de aleaciones de cobre que permita la conductividad eléctrica y la transmisión de iones de cobre desde el electrodo hacia la mezcla de reacción para formar la solución acuosa electrolítica.

De acuerdo con la invención, la cantidad de la al menos una base fuerte hidroxílica en solución es al menos la suficiente para generar iones de zinc de las especies químicas de zinc señaladas para la presente invención, haciendo que al menos parte de la cantidad de dichas especies químicas de zinc se sohibilice. En una modalidad preferida de la invención, la al menos una base fuerte hidroxílica se proporciona mediante una solución acuosa de la misma, por lo que el medio acuoso en este caso donde se realiza la reacción es proporcionado al menos parcialmente por la parte acuosa de la solución de la base tuerte hidroxílica, siendo completado dicho medio acuoso, cuando sea el caso, por el ácido carboxílico cuando se proporcione también mediante una solución. En una modalidad más preferida, el medio acuoso donde se realiza la reacción es proporcionado solamente por la parte acuosa de la solución de la base fuerte hidroxílica, y se utiliza ácido acético glacial como el ácido carboxílico.

Se prefiere para la presente invención que la cantidad de la base fuerte hidroxílica en el medio acuoso donde se realiza la reacción proporcione una concentración de la misma de 0.1M a 1M, siendo más preferida una concentración de 0.4M a 0.6M. Se prefieren estas concentraciones dado que permiten con mayor facilidad la incorporación de iones cobre al medio acuoso en la electrólisis. De manera preferida, cuando se utilizan hidróxidos de metales del grupo IA, la proporción molar de las especies de zinc a los hidróxidos de metales del grupo IA en la mezcla de reacción va desde 0.25:1 a 0.75:1, siendo más preferida una proporción molar desde 0.4:1 a 0.6:1, y cuando se utilizan hidróxidos de metales del grupo IIA, la proporción molar de las especies de zinc a los hidróxidos de metales del grupo IIA en la mezcla de reacción va desde 0.75:1 a 1.25:1, siendo más preferida una proporción molar desde 0.9:1 a 1.1:1. De manera preferida, la proporción molar de las especies de ácido carboxílico puro a las especies de zinc va desde 12:1 a 1:1, siendo más preferida una proporción molar desde 9:1 a 5:1. Con lo anteriormente señalado, las relaciones molares de los tres componentes, es decir, de las bases fuertes hidroxílicas, las especies de zinc y las especies de ácido carboxílico, pueden ser calculadas en función de cualquiera de ellos.

En una modalidad preferida de la presente invención, bajo condiciones de agitación, cuando se proporcionan la base fuerte hidroxilica y el al menos uno de zinc, óxido de zinc e hidróxido de zinc a la mezcla de reacción, se realiza un calentamiento de la mezcla de reacción hasta alcanzar una temperatura dentro del intervalo desde 40°C a 50°C, siendo agregado el ácido carboxílico cuando se ha alcanzado dicha temperatura, continuando con el calentamiento de la mezcla de reacción hasta una temperatura dentro del intervalo de 60 a 75°C, suspendiendo el calentamiento de la mezcla de reacción e introduciendo los electrodos que contiene cobre a dicha mezcla de reacción, y se realiza electrólisis de la misma, ya sea mediante corriente continua o comente alterna con las consideraciones técnicas para ello, por el tiempo suficiente para permitir la incorporación de iones cobre a la mezcla de reacción, cuyo indicativo de presencia de dichos iones es la tonalidad azul propia de la electrólisis de soluciones realizada con electrodos que contiene cobre, formando la solución acuosa electrolítica. Será evidente que dicho tiempo depende de la intensidad de la corriente aplicada. Para determinar analíticamente la presencia de iones cobre en la solución electrolítica, se realiza una medición de la conductividad de la mezcla de reacción antes de la electrólisis y de la solución acuosa electrolítica después de la electrólisis, advirtiendo la presencia de iones cobre en ésta última por un valor de conductividad superior a aquél de la mezcla de reacción antes de la electrólisis. Se prefiere que la cantidad de iones cobre en la solución acuosa electrolítica sea la correspondiente al aumento de conductividad de la misma desde al menos 15% con respecto a la conductividad de la mezcla de reacción antes de la electrólisis. Por tanto, la etapa de electrólisis puede ser realizada al menos una vez más, con la finalidad de aumentar la carga de iones cobre a la solución acuosa electrolítica, de acuerdo con el aumento de la conductividad eléctrica a un valor deseado respecto de la mezcla de reacción antes de la electrólisis. Toda vez alcanzada la conductividad eléctrica deseada, se procede a agregar el almidón y se realiza el calentamiento de la solución acuosa electrolítica con el almidón para alcanzar una temperatura dentro del intervalo de 50 a 60°C, y alcanzada dicha temperatura se agrega el plastificante, y se continúa el calentamiento para alcanzar una temperatura dentro del intervalo de 70°C a 80°C. En modalidades que asi lo indiquen, cuando se alcanza una temperatura en el intervalo indicado inmediato anterior, se agrega el al menos un pigmento de carbono.

Es posible que la solución acuosa electrolítica, al tiempo de agregar el almidón, podría tener ya una temperatura dentro del intervalo señalado para agregar el plastificante, por lo que es posible agregarlos de manera conjunta o respetando el orden señalado, siendo, por tanto, posible no aplicar el calentamiento hasta después de agregar el almidón y el plastificante, alcanzando la temperatura dentro del intervalo de 70°C a 80°C. La cantidad de almidón a ser agregada a la solución acuosa electrolítica depende de la cantidad de ésta última, siendo dicha cantidad de almidón la necesaria para formar un material en forma de gel. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, la cantidad de almidón por mililitro de solución acuosa electrolítica está dentro del intervalo de 0.025 g a 0.0575 g de almidón, siendo aún más preferida una cantidad de 0.175 g a 0.320 g de almidón por mililitro de solución acuosa electrolítica. Asimismo, la cantidad de plastificante a ser agregada a la solución acuosa electrolítica está en función de la cantidad de almidón agregada a ésta última, siendo dicha cantidad la necesaria para que el material conductivamente eléctrico en forma sólida presente las propiedades señaladas anteriormente. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, la cantidad de plastificante está referido a la cantidad de almidón usado, dentro del intervalo de 1.25 g a 18.75 g de plastificante por gramo de almidón usado, siendo aún más preferida una cantidad de 3.75 g a 8.75 g de plastificante por gramo de almidón usado.

En las modalidades donde aplique el agregar el al menos un pigmento de carbono eléctricamente conductivo, la cantidad preferida de dicho al menos un pigmento de carbono eléctricamente conductivo va desde 0.5 g a 3 g de pigmento de carbono eléctricamente conductivo por gramo de almidón usado, siendo aún más preferida la cantidad de 1.2 g a 2.3 g de pigmento de carbono eléctricamente conductivo por gramo de almidón usado.

Con respecto a los materiales eléctricamente conductivos en forma de gel, dichos materiales pueden ser colocados dentro de recintos o cavidades independientes y cerrados posteriormente que tengan la función de transmitir energía eléctrica, siendo el material en gel el medio para realizar dicha trasmisión eléctrica a través de dichos recintos o cavidades, siendo las utilidades de los mismos en aplicaciones en las que no se puedan utilizar los materiales eléctricamente conductivos en forma sólida, por ejemplo, aquéllas con riesgo de contacto con agua, en donde se disolvería dicho material sólido, y con ello, la interrupción de la corriente eléctrica a través del mismo, o en situaciones vibratorias extremas en las que hubiese la posibilidad de ruptura de los materiales eléctricamente conductivos en forma sólida, y por ende, impedir el paso de la corriente eléctrica a través del mismo.

Con respecto a los materiales eléctricamente conductivos en forma sólida obtenidos, dichos materiales pueden tener diferentes formas, de acuerdo con el tipo de moldeo que se le aplique al gel. Por ejemplo, el gel puede ser colocado en moldes con una forma deseada, realizar el secado y desmolde del material eléctricamente conductivo formado de esa manera. Otro ejemplo es la formación de películas. Las películas pueden ser formadas en placas sobre las cuales se esparce una capa delgada de gel, realizar el secado y el retiro de la película de la placa, para obtener una película eléctricamente conductiva formada de esa manera. El espesor de las películas eléctricamente conductivas puede ser ajustado mediante la forma de esparcir el gel a lo largo de la placa. Espesores preferidos para las películas eléctricamente conductivas de la presente invención con aplicaciones en los campos de la eléctrica y electrónica que requieren de películas eléctricamente conductivas están en el intervalo de 0.01 mm a 1.5 mm. En una modalidad alternativa de los materiales eléctricamente conductivos en forma sólida, dichos materiales pueden presentarse en forma de polvo, mediante trituración en seco del mismo a un tamaño de partícula promedio deseado, y ser utilizado, por ejemplo, como componente de otros materiales eléctricamente conductivos, principalmente aquellos basados en polímeros. Asimismo, el secado del gel para la obtención de los materiales eléctricamente conductivos en forma sólida de la presente invención puede llevarse a cabo por permitir el secado libre a temperatura ambiente, o por medio de secado convencionales para acelerar el proceso de secado del material, por ejemplo, secado con corriente de aire forzada o convectiva. En el caso de secado convencional, temperaturas de secado convenientes se ubican entre 70° y 150°C. Los materiales sólidos obtenidos, como películas y polvos, exhibe una resistencia a altas temperaturas, perdiendo su estabilidad térmica (quemado) a partir de aproximadamente 260°C, por lo que presentan resistencia a altas temperaturas, siendo una ventaja técnica en aplicaciones eléctricas y electrónicas.

También, los materiales eléctricamente conductivos de la presente invención, tanto en forma de gel como en forma sólida, pueden estar comprendidos dentro de otros materiales eléctricamente conductivos, por lo que éstos pueden estar basados en o formar parte de los mismos.

EJEMPLOS

Los presentes ejemplos están basados en al menos una modalidad preferida de la invención y, por tanto, deben considerarse como enunciativos más no limitativos del alcance de la presente invención.

Ejemplo 1. Preparación de un material eléctricamente conductivo en forma de gel. Por triplicado, en un irasco con tapa, con capacidad y medios de agitación adecuados colocado sobre medios de calentamiento (30 mi; placa de agitación con calentamiento y agitador magnético) y un termómetro de vidrio, se colocaron 15 mi una solución 0.5 M de NaOH (preparado a partir de bidróxido de sodio, REASOL® ) y 0.5 g de óxido de zinc (grado reactivo) en condiciones de agitación constante a 120 rpm y calentamiento hasta alcanzar una temperatura de 46±0.5 °C en un lapso de 13 minutos, y entonces se agregaron 2.5 mi de ácido acético glacial (CEDROSA®), apreciando visualmente solubilización completa del óxido de zinc. Se continua calentado hasta una temperatura tope de 70±0.5 °C, suspendiéndose el calentamiento. A la primera de las tres muestras, como se aprecia en la Figura 1, se le midió la conductividad (conductivímetro DRIEL®), arrojando un valor de 25.8 mS/m. Entonces, a la segunda y tercera muestra se le introdujeron, por separado y a cada una, al líquido obtenido dos electrodos de cobre conectados a una toma eléctrica en ambas muestras, y se hizo pasar una corriente alterna con valores de voltaje de 120V, 60Hz y 15 A a través del liquido de dichas muestras, por un tiempo de aproximadamente 7 minutos, y se mide la conductividad, arrojando un valor de 31.3 mS/m y 30.8 mS/m, respectivamente, y teniendo el líquido una tonalidad ligeramente azul. Se repite la operación de electrólisis una segunda vez por un tiempo de aproximadamente 9 minutos, obteniéndose una conductividad de 43.4 mS/m y 43.0 mS/m, respectivamente, y el líquido, en ambas, toma una tonalidad azul más intensa que en la primera electrólisis (Figura 2).

Se midió la temperatura de la solución acuosa electrolítica resultante, a la segunda y tercera muestra arrojando un valor de 48±0.5 °C y 47±0.5 °C, respectivamente, y se agregaron a cada una 4 g de almidón (almidón de maíz, INGREDION®), y se inició nuevamente el calentamiento y agitación a 120 rpm por aproximadamente 7 minutos, y cuando se alcanzó una temperatura de 58±0.5 °C se agregaron 5 mL de glicerol (CIVEQ®, densidad 1.26 g/mL) a cada una. Se continua el calentamiento hasta alcanzar una temperatura de 76°C±0.5 °C en ambas, y se agrega 7.5 g de negro de humo en polvo (BLACK PEARLS®) a la tercera muestra. Se suspende el calentamiento y la agitación, y se forma en la segunda muestra (sin negro de humo) y tercera muestra (con negro de humo) una masa gelatinosa, y posteriormente un gel, que es vertido en un recipiente cuadrado, apreciándose el gel obtenido de la segunda muestra (sin negro de humo) en la Figura 3.

Ejemplo 2 Preparación de un material eléctricamente conductivo en forma de película. El gel con negro de humo (muestra 3) formado en el Ejemplo 1 se esparce en una placa plana de vidrio de 10x10 cm y se realiza una reducción del espesor del gel en la placa de vidrio mediante el paso de una cuchilla de modo paralelo y cercano a dicha placa de vidrio. Se procedió al secado en homo a una temperatura de 100±0.5°C, formándose una película con características plásticas. Se desprende dicha película correspondiente a la tercera muestra (con negro de humo), presentado la morfología similar a la de la Figura 4.

Ejemplo 3 Determinación de la conductividad de la película eléctricamente conductiva.

Se repite nuevamente el Ejemplo 1 para la muestra con negro de humo y también el

Ejemplo 2, a excepción del retiro de la película de la placa, y se le mide la conductividad a la película obtenida mediante el método de cuatro puntas, el cual se realiza mediante el dibujo de líneas de plata, como se aprecia en la Figura 5. Se utilizó el sistema integrado por un voltímetro y un interruptor (DRIEL®), y una computadora con el software de medición, aplicando un voltaje de IV. La separación de las líneas fue de 0.5 cm por 1 cm de largo de cada línea de plata. Se obtuvo una película con una conductividad de 3.8 S/m.

Mientras que ciertas características de la invención se han ilustrado y descrito en la presente, muchas modificaciones, sustituciones, cambios y equivalentes se les ocurrirán a aquéllos con conocimientos y experiencia en la técnica. La invención se describe en detalle con referencia algunas realizaciones particulares, pero se debe entender que otras diversas modificaciones se pueden efectuar y aun así estar dentro del espíritu y alcance de la invención. Debe entenderse, por consecuencia, que las reivindicaciones adjuntas están destinadas a cubrir todas las modificaciones y cambios que caigan dentro del verdadero espíritu de la invención.