El invento de la Eutanasia

Eutanasia, desde un punto de vista jurídico es la muerte provocada por propia voluntad y sin sufrimiento físico, en un enfermo incurable, a fin de evitarle una muerte dolorosa, y la práctica consistente en administrar las drogas, fármacos u otras sustancias que alivien el dolor, aunque con ello se abrevie su vida. El término deriva del griego eu (bien) y thanatos (muerte), y significa “buena muerte”. Caen fuera de este concepto las muertes causadas a enfermos ancianos, enfermos mentales, y otros, que se estimarán simples homicidios e incluso asesinatos. Tampoco se considera eutanasia el no aplicar al enfermo incurable un medio extraordinario de coste muy elevado o de sofisticada tecnología que puede procurar el alargamiento de su vida, pero no la curación (ortotanasia).

Por lo general, si la eutanasia se practica sin el consentimiento de la persona, la mayoría de los ordenamientos la consideran delito de homicidio, y si se lleva a cabo con consentimiento, delito de auxilio al suicidio. Con todo, un médico puede, sin embargo, decidir la no prolongación de la vida de un paciente desahuciado, o la administración de una droga que le aliviará el sufrimiento, aunque le acorte la vida. El problema se suele plantear cuando la víctima se encuentra imposibilitada para prestar el consentimiento y no habia manifestado nada al respecto con anterioridad.

El debate sobre la licitud moral de la eutanasia ha llegado a exacerbarse tanto que incluso se han creado asociaciones que claman por el reconocimiento de un legítimo derecho a morir con dignidad. El movimiento para la legalización de estas prácticas comenzó en Inglaterra en 1935, con la creación de la Asociación por la Legislación de la Eutanasia Voluntaria, que después se denominaría Asociación para la Eutanasia. Años después se fundó otra asociación con el mismo objeto en Estados Unidos. En España ha cobrado pujanza la Asociación Pro Derecho a Morir Dignamente, presidida por el filósofo Salvador Pániker. Sin embargo, la polémica se remonta a la antigua Grecia, pues se hallan textos acerca de este tema en Sócrates y Platón.

En los últimos años se han producido desarrollos legislativos relevantes en esta controvertida materia. En el estado de Oregón (EEUU) los ciudadanos aprobaron por referéndum en 1994 el suicidio asistido por médicos para enfermos terminales. Hubo iniciativas similares en otros lugares, algunas de las cuales fueron revocadas poco tiempo después. El cambio más importante tuvo lugar en abril de 2002, cuando los Países Bajos legalizaron la eutanasia, con una serie de garantías, convirtiéndose así en el primer Estado del mundo que daba este paso. Bélgica, en septiembre del mismo año, fue el segundo.

El invento del Derechos fundamentales y libertades públicas

Declaración de Derechos inglesa

En 1689 el rey Guillermo III de Orange y la reina María II Estuardo establecieron la Declaración de Derechos inglesa, importante documento respecto a la libertad de los súbditos. Uno de sus principios afirma la supremacía del Parlamento sobre la monarquía.

Derechos fundamentales y libertades públicas, materia reciente en el curso de la historia, enmarcada en el contexto del Derecho constitucional. A lo largo del siglo XIX, las declaraciones de derechos y deberes de los ciudadanos fueron redactadas en el texto mismo de las constituciones, adquiriendo condición de normas jurídicas fundamentales a las que se añadían otras leyes tendentes a la protección de los mismos. Y es que en todo lo referente a los derechos fundamentales y las libertades públicas, antes que tratarse de un asunto de exigencias y de créditos, es un tema de protección, de afirmar las garantías del ciudadano consideradas como indispensables frente al poder del Estado.

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ORÍGENES

Las categorías denominadas como ‘derechos fundamentales’ y ‘libertades públicas’ no son por completo coincidentes; responden a orígenes diversos y se imbrican en tradiciones culturales diferentes, por mucho que en los últimos decenios tiendan a equipararse y confundirse.

El concepto ‘derechos fundamentales’ apareció en Francia hacia 1770, en el seno del movimiento político y cultural que condujo a la Declaración de los Derechos del hombre y del ciudadano de 1789, y más tarde alcanzó especial relieve en países como Alemania donde, bajo el manto de los Grundrechte, se articuló el sistema de relaciones que median entre el individuo y el Estado.

El concepto ‘libertad pública’ aparece también (y en singular), en Francia, siendo utilizado de forma expresa en las constituciones de 1793 y 1814. La primera vez que se utiliza en plural —’libertades públicas’— en un texto constitucional es en la Constitución del II Imperio Francés, de 1852, y alcanzó desde entonces carta de naturaleza en la tradición científica y política de esa nación, donde incluso son objeto de enseñanza autónoma desde 1945. Las libertades públicas, en su formulación clásica, son de ámbito más restringido que los derechos fundamentales, con los cuales estarían en una relación de género y especie, si quisiera hablarse —como se ha hecho— de ‘derechos de libertad’. Las libertades públicas presuponen que el Estado reconoce a los individuos el derecho de ejercer (al abrigo de toda presión exterior) cierto número de actividades determinadas. Son libertades porque permiten actuar sin coacción; son libertades públicas porque corresponde a los órganos del Estado —titular de la soberanía— respetarlas y garantizarlas. Libertades que suponen una mayor autonomía para los ciudadanos, y al tiempo conllevan obligaciones del Estado; se definen las obligaciones negativas en cuanto que implican por lo común un cierto deber de abstención, si bien en algunas ocasiones comportan obligaciones secundarias positivas.

Los derechos fundamentales son algo más. Su construcción teórica tiene mucho que ver con Jellinek y su famosa ‘teoría de los estados y los derechos públicos subjetivos’. Esta doctrina puede resumirse de este modo: por razón de su pertenencia al Estado el individuo se encuentra inmerso en una pluralidad de estados que pueden ser los siguientes: como consecuencia de su subordinación al Estado, el ciudadano se encuentra en el ‘estado pasivo’ o status subiectionis, que conlleva para este último una serie de deberes. A todo miembro del Estado pertenece —por otra parte— un rango en el cual es señor absoluto, una esfera libre del Estado, una esfera que excluye el imperium: el estado negativo también llamado status libertatis. A mayor abundamiento y en cuanto el Estado, en el cumplimiento de sus deberes, reconoce al ciudadano la posibilidad de aspirar a que el poder estatal sea ejercitado en su favor, en cuanto le concede la facultad de beneficiarse de las instituciones estatales, le está reconociendo el ‘estado positivo’ o status civitatis, que se presenta como el fundamento del conjunto de las prestaciones estatales hechas en interés del individuo. La actividad del Estado, por tanto, sólo es posible mediante la acción individual. En cuanto reconoce al individuo la capacidad de obrar por cuenta del Estado, lo promueve a una condición más elevada y cualificada, a la ciudadanía activa. Esta se corresponde con el ‘estado activo’, el status activae civitatis, por el que el individuo está autorizado para ejercer los llamados derechos políticos en su más estricto significado.

Se concreta así la teoría de los estados de Jellinek, de la cual surgen derechos subjetivos que, por corresponder al ciudadano respecto al Estado, se califican de públicos, de fundamentales y se dividen según la tradición del modo siguiente: derechos civiles —de ámbito personal, de la esfera privada—, derechos políticos y económicos, sociales y culturales. Sabido lo anterior, decir que las libertades públicas (entendidas como libertades con autonomía) sólo tendrían acomodo dentro de la primera categoría citada ya de derechos fundamentales. Lo que sucede es que, ampliando el contenido pretendido para las libertades, viene hablándose de libertades que implican participación, que podrían equipararse con los derechos políticos, e incluso llegan a utilizarse de forma indistinta las categorías antedichas, en contra de la tradición histórica ya citada y con la dificultad de encuadrar, dentro de las libertades, los derechos económicos, sociales y culturales.

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DERECHOS Y LIBERTADES

Declaración de Derechos

Ya que la Constitución de Estados Unidos concedía al gobierno federal demasiado poder, en comparación con los anteriores artículos de la Confederación, varios estados presentaron una lista de enmiendas para garantizar los derechos individuales contra la intrusión del gobierno federal. Las 10 primeras enmiendas se conocen como la Declaración de Derechos y recogían las ideas libertarias en Estados Unidos. La Declaración protege derechos tales como la libertad de expresión (primera enmienda), el derecho contra el registro y la detención ilegal (cuarta enmienda) y el derecho a un juicio público con jurado (sexta enmienda).

Se han calificado como derechos y libertades propiamente dichos los siguientes: vida, integridad física y moral; libertad ideológica, religiosa y de culto; libertad y seguridad; igualdad y no discriminación; honor, intimidad personal y familiar, propia imagen; inviolabilidad del domicilio y secreto de las comunicaciones; libertad de residencia y movimientos; libertad de expresión, libertad de producción y creación literaria, artística, científica y técnica, libertad de cátedra, libertad de información; derecho de reunión; derecho de asociación; derecho a participar en los asuntos públicos y a acceder, en condiciones de igualdad, a funciones y cargos públicos; derecho a la tutela efectiva de jueces y tribunales; derecho al juez ordinario predeterminado por la ley, a la defensa y a la asistencia de letrado, derecho del acusado a que se le informe de las imputaciones formuladas en su contra, derecho a un proceso público sin dilaciones indebidas y realizado con todas las garantías, a utilizar los medios de prueba pertinentes para su defensa, a no declarar contra sí mismo, a no confesarse culpable y a la presunción de inocencia; derecho a la educación, libertad de enseñanza; libertad sindical, derecho de huelga; derecho de petición.

Dentro de los derechos de los ciudadanos consagrados en las constituciones cabe citar, asimismo, los siguientes: derecho a contraer matrimonio; derecho a la propiedad privada y a la herencia; derecho de fundación; derecho a la negociación colectiva laboral entre los representantes de los trabajadores y empresarios. Los textos constitucionales hacen referencia también, en ocasiones, a derechos económicos y sociales. En este campo, cabe hablar de las siguientes cuestiones: protección de la familia, los hijos y las madres; distribución equitativa de la renta; régimen público de Seguridad Social; derecho a la protección de la salud; derecho a la cultura; derecho a un medio ambiente adecuado; derecho a disfrutar de una vivienda digna.

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CARACTERÍSTICAS SINGULARES

Los derechos fundamentales se sustraen al libre control de la ley, siendo reconocidos en las constituciones, dotadas de mayor rango jurídico.

Es frecuente la implantación de procedimientos específicos y restrictivos para el desarrollo o la reforma legislativa en materia de derechos fundamentales o libertades públicas.

Las garantías de tales derechos y libertades se refuerzan, estableciéndose procedimientos preferentes y rápidos para su protección y la creación, en ocasiones, de un órgano supremo de jurisdicción constitucional al que se encomienda, en última instancia, la protección de los derechos referidos.

Cabe también (en lo concerniente a las garantías) la creación de un órgano unipersonal que, en calidad de comisionado de la soberanía popular, asuma la defensa de derechos y libertades frente a los ataques a unos y otras que pudieran provenir de la administración, ejerciendo a tales efectos una especie de control parajurisdiccional sobre la actividad de ésta.

Cabe asimismo arbitrar un sistema de inmediato amparo judicial de los derechos y libertades fundamentales —hábeas corpus— frente a su desconocimiento eventual por los agentes administrativos. Los derechos y libertades fundamentales sólo pueden suspenderse con carácter excepcional, en supuestos y circunstancias reglados en los propios textos constitucionales.

El invento de la Autopsia

Autopsia, también necropsia, estudio médico de un cadáver humano, incluidos los órganos internos, con el objeto de determinar la causa de muerte o de estudiar cambios patológicos. Un médico especialista en patología es quien realiza la autopsia. Después de analizar el exterior del cadáver se practica una incisión para observar los órganos internos. Se anota su posición en el cuerpo y se extraen para su análisis visual y con ayuda del microscopio. La autopsia se suele practicar inmediatamente después del fallecimiento, y para realizarla es necesaria la autorización de algún familiar.

Las autopsias ayudan al progreso de la ciencia médica porque permiten ampliar los conocimientos sobre las enfermedades, pero también tienen uso legal. Las muertes violentas o producidas por venenos, o las que tienen lugar en circunstancias mal definidas son sometidas a una investigación dirigida por un juez instructor con la colaboración de un forense. Se espera de la autopsia que ayude a determinar el momento y las circunstancias de la muerte, información que podrá emplearse como prueba en el decurso de la acción judicial.

El invento de la Respiración artificial

Respiración artificial, acción de introducir y extraer el aire de los pulmones de una persona por medios mecánicos o por otra persona. La situación en la que con mayor frecuencia se debe recurrir a esta técnica es la interrupción de la respiración espontánea por enfermedades (como la poliomielitis, o el fallo cardiaco), por descarga eléctrica, por sobredosis de fármacos que deprimen la respiración como la morfina, los barbitúricos o el alcohol, por asfixia producida por ahogamiento, por la inhalación de gases tóxicos, o por obstrucción del tracto respiratorio. La falta de aporte de oxígeno al cerebro durante un periodo de cinco minutos es suficiente para producir lesiones irreversibles; si la falta de oxígeno persiste durante más tiempo, se produce, por lo general, la muerte. Como excepción, algunas personas que han permanecido sumergidas en agua muy fría durante media hora han podido ser resucitadas, debido a que la demanda orgánica de oxígeno se reduce mucho a temperaturas muy bajas.

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ACTUACIÓN HUMANA

La respiración artificial debe iniciarse de inmediato debido a las lesiones que se pueden producir por la falta de oxígeno incluso en periodos de tiempo muy cortos. El método de respiración boca a boca ha demostrado su superioridad frente a otras técnicas como la de presión en la región dorsal y elevación de los brazos, y es el método recomendado por la Cruz Roja y otras organizaciones de primeros auxilios. Para realizar la respiración boca a boca, la víctima debe colocarse mirando hacia arriba y con la cabeza ladeada para evitar que la lengua obstruya la vía aérea. La persona que realiza el boca a boca tapa con su mano la nariz de la víctima, y coloca su boca sobre la del paciente, insuflando cuatro respiraciones rápidas y profundas. Si no se reestablece la respiración espontánea, hay que pasar a realizar una respiración cada cinco segundos, permitiendo que se elimine el aire acumulado en los pulmones de la víctima entre respiración y respiración. Se debe continuar hasta que la víctima recupere la respiración o hasta que llegue la ayuda especializada. Si la víctima es un bebé o un niño pequeño, la boca de la persona que realiza el boca a boca debe cubrir tanto la boca como la nariz, y el aire debe ser insuflado en pequeñas cantidades y con una frecuencia de una respiración cada tres segundos.

Para restablecer la respiración de una persona que se ahoga debido a obstrucción de la vía aérea, se deben dar cuatro golpes rápidos y secos con la palma de la mano en la región de la espalda situada entre las escápulas. Si persiste la obstrucción, se debe empujar sobre el estómago realizando la maniobra de Heimlich, cuyo nombre se debe al médico americano que la difundió, Henry Jay Heimlich. Se sitúa la cara lateral del puño sobre el estómago de la víctima, por debajo de las costillas y justo encima del ombligo. Con la otra mano se empuja el puño para realizar presión sobre el estómago, cuatro veces seguidas. Cuando se trata de niños pequeños, se deben coger de los talones para colocarlos mirando hacia el suelo, y se dan palmadas en la región de la espalda. Si se realiza la maniobra de Heimlich a un niño, sólo se debe utilizar una mano.

La reanimación cardiopulmonar es una forma de primeros auxilios respiratorios que requiere un aprendizaje y entrenamiento previos. Se realiza a pacientes con ataques cardiacos. La persona que la realiza suple la función respiratoria realizando la respiración artificial y la función cardiaca realizando un masaje cardiaco en la región torácica para permitir la circulación normal de la sangre. Se realiza mejor entre dos personas entrenadas, ya que cada una realiza una de las funciones.

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RESPIRADORES

Existen aparatos mecánicos que permiten mantener la respiración de forma artificial. Algunos son portátiles, como los que utiliza la policía o el cuerpo de bomberos. Los aparatos denominados respiradores artificiales se utilizan para mantener la oxigenación de la sangre en las intervenciones a corazón abierto. Los pacientes con trastornos respiratorios graves pueden necesitar un ventilador mecánico: introduce el aire con cierta presión en los pulmones a través de un tubo que comunica la vía aérea con la nariz, la boca o incluso una abertura en la tráquea. Los pacientes en coma cuya respiración es dependiente del respirador durante más de 30 días pueden no recobrar la respiración espontánea. En el conocido y debatido caso de Karen Anne Quinlan, en 1976, el tribunal supremo de Nueva Jersey, en Estados Unidos falló que se pudiera desconectar el respirador mecánico bajo ciertas circunstancias de modo que el paciente en coma pueda morir con dignidad. La paciente recobró la respiración y vivió; sin embargo se estableció un precedente para la desconexión de aparatos de soporte respiratorio cuando no se registre ninguna actividad eléctrica en la corteza cerebral.

El invento del Rayón

Rayón, tejido artificial, compuesto de celulosa extraída de la pulpa de algunos árboles como los abetos. Desde su obtención, alrededor de 1900, se ha utilizado en numerosos productos textiles. Al principio fue denominado seda artificial por su parecido con la seda en su forma filamentosa, pero la composición química del rayón y la seda es totalmente diferente.

El rayón puede obtenerse de dos modos: por el proceso viscosa y por el cuproamónico. En el primero se trata celulosa purificada con hidróxido de sodio, y posteriormente con disulfuro de carbono, formándose un líquido viscoso amarillo llamado viscosa. En el segundo proceso, la celulosa purificada es tratada con cuproamonio (solución amoniacal de óxido de cobre (II)), y luego con hidróxido de sodio para formar viscosa. La fabricación del rayón y de todas las fibras manufacturadas, se lleva a cabo mediante un proceso de extrusión llamado hilado. Éste consiste en hacer pasar el líquido de la fibra, a través de orificios de boquillas finas, al interior de un baño líquido con ciertos productos químicos, formándose filamentos de celulosa pura. Estos filamentos se van estirando, transformándose en hilos y fibras en un proceso simple y continuo.

El invento de la Prótesis

Prótesis, dispositivos mecánicos diseñados para reproducir la forma y/o la función de un miembro (o parte de él) ausente. Hay dos grandes tipos: endoprótesis y exoprótesis. Las primeras se implantan mediante cirugía, se anclan al hueso y sirven para sustituir una articulación dañada por artrosis, artritis, traumatismo u otras enfermedades. Las exoprótesis sirven para sustituir un miembro amputado.

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HISTORIA

Los miembros artificiales se han usado desde tiempos remotos. En 1885 se encontró un ejemplo del año 300 a.C. en una tumba de Capua (Italia). En 1509 se construyó una famosa prótesis de mano para el caballero alemán Götz von Berlichingen, llamado ‘Götz Mano de Hierro’: pesaba 1,4 kg y tenía dedos articulados que permitían empuñar una espada o una lanza. Este artilugio se conserva en el Museo de Nuremberg y aún funciona. A principios del siglo XIX un protésico alemán diseñó una mano con dedos que se extendían y flexionaban sin asistencia externa y que permitía sujetar objetos ligeros como plumas, pañuelos o sombreros. En 1851 un protésico francés inventó un brazo artificial formado por una mano de madera anclada a un soporte de cuero que se fijaba firmemente al muñón. Los dedos estaban semiflexionados, el pulgar giraba sobre un eje y podía presionar con fuerza sobre la punta de los otros dedos gracias a una potente banda de goma; esta pinza del pulgar se accionaba gracias a un mecanismo oculto desde el hombro contralateral. El mismo inventor diseñó una pierna artificial que reproducía la marcha natural y alargaba el paso.

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DESARROLLO

Prótesis y deportes

Este hombre juega al baloncesto o básquetbol con dispositivos protésicos, una pierna y un brazo izquierdos artificiales. La cirugía protésica es una rama de la cirugía que se ocupa de la reposición con dispositivos artificiales de partes del cuerpo. Las prótesis pueden ayudar a que el paciente recupere aptitudes físicas y dan soporte a las estructuras corporales naturales, o se emplean por razones estéticas.

Antes de la I Guerra Mundial, la madera era el mejor material para fabricar miembros artificiales. Los dispositivos de piel con bandas metálicas se deformaban y producían resultados poco satisfactorios. La aparición del Duraluminio, una aleación de aluminio, y más tarde las fibras sintéticas, hicieron posible la fabricación de miembros artificiales ligeros y resistentes. Los polímeros sintéticos actuales proporcionan a las prótesis una cobertura similar a la piel natural.

La fabricación de prótesis se ha convertido en una ciencia en los últimos años como resultado del enorme número de amputaciones producidas en las guerras mundiales. Las prótesis para los miembros inferiores pueden presentar articulaciones en la rodilla o el tobillo para simular un paso natural. Las prótesis de recuperación de energía permiten incluso correr y practicar deportes al amputado por debajo de la rodilla sin diferencias respecto al deportista sano. El miembro superior presenta muchas más dificultades para la implantación de prótesis, pues éstas deben llevar complejos mecanismos metálicos con articulaciones en codo y muñeca para permitir las rotaciones. Con la ayuda de mecanismos elásticos controlados por movimientos del hombro se puede mover la mano protésica y obtener una correcta pinza del pulgar. Las endoprótesis con buen resultado clínico son las de cadera, rodilla, hombro y codo. Se componen de una articulación artificial que es similar a la articulación natural. Los materiales empleados buscan obtener una articulación de muy bajo coeficiente de fricción; se utilizan metales muy pulidos (acero inoxidable especial, aleación de cromo-cobalto-molibdeno o aleación de titanio) y un polímero plástico (polietileno) de muy alta densidad. Se anclan al hueso mediante cemento óseo (polimetilmetacrilato) o por integración de las superficies metálicas en el hueso. La cirugía de implantación de estos dispositivos ha permitido un gran cambio en la calidad de vida de muchos pacientes (al año se implantan alrededor de un millón de prótesis de cadera en el mundo).

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APLICACIÓN

Para ofrecer la máxima comodidad al amputado, algunas prótesis se adaptan inmediatamente después de la cirugía. Se aplica un vendaje rígido que sirve de apoyo al dispositivo protésico temporal. En algunos casos se utilizan prótesis mioeléctricas para el miembro superior: sensores especiales reciben los estímulos nerviosos de los muñones musculares, se amplifican y sirven para controlar pequeños motores que mueven las diferentes partes de la prótesis.

Se están creando unidades especiales para la aplicación de exoprótesis; son interdisciplinarias, con la participación de médicos, cirujanos, rehabilitadores, fisioterapeutas y mecánicos protésicos; con ello se persigue la mejor adaptación de la prótesis al amputado y su control posterior.

El invento del Plásticos

El color del plástico

El puesto de un mercado en la ciudad india de Bombay ofrece una multicolor variedad de productos de plástico. Los plásticos son resinas sintéticas cuyas moléculas son polímeros, grandes cadenas orgánicas. Los plásticos son duraderos y ligeros. El petróleo se refina para formar moléculas orgánicas pequeñas, llamadas monómeros, que luego se combinan para formar polímeros resinosos, que se moldean o extruyen para fabricar productos de plástico.

Plásticos, materiales polímeros orgánicos (compuestos formados por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nailon.

Los plásticos se caracterizan por una alta relación resistencia/densidad, unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes. Las enormes moléculas de las que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo del tipo de plástico. Las moléculas lineales y ramificadas son termoplásticas (se ablandan con el calor), mientras que las entrecruzadas son termoestables (no se ablandan con el calor).

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HISTORIA

El desarrollo de estas sustancias se inició en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collander ofreció una recompensa de 10.000 dólares a quien consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural. Una de las personas que optaron al premio fue el inventor estadounidense Wesley Hyatt, quien desarrolló un método de procesamiento a presión de la piroxilina, un nitrato de celulosa de baja nitración tratado previamente con alcanfor y una cantidad mínima de alcohol. Si bien Hyatt no ganó el premio, su producto, patentado con el nombre de celuloide, se utilizó para fabricar diferentes objetos, desde placas dentales a cuellos de camisa. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y deteriorarse al exponerlo a la luz.

Durante las décadas siguientes aparecieron de forma gradual más tipos de plásticos. Se inventaron los primeros plásticos totalmente sintéticos: un grupo de plásticos termoestables o resinas desarrollado hacia 1906 por el químico estadounidense de origen belga Leo Hendrik Baekeland, y comercializado con el nombre de baquelita. Entre los productos desarrollados durante este periodo están los polímeros naturales alterados, como el rayón, fabricado a partir de la celulosa, del nitrato de celulosa o del etanoato de celulosa.

2.1

El avance de la química de los plásticos

En 1920 se produjo un acontecimiento que marcaría la pauta en el desarrollo de materiales plásticos. El químico alemán Hermann Staudinger aventuró que éstos se componían en realidad de moléculas gigantes o macromoléculas. Los esfuerzos dedicados a probar esta afirmación iniciaron numerosas investigaciones científicas que produjeron enormes avances en esta parte de la química. En las décadas de 1920 y 1930 apareció un buen número de nuevos productos, como el etanoato de celulosa (llamado originalmente acetato de celulosa), utilizado en el moldeo de resinas y fibras, y el policloruro de vinilo (PVC), empleado en tuberías y recubrimientos de vinilo.

Uno de los plásticos más populares desarrollados durante este periodo es el metacrilato de metilo polimerizado, que se comercializó en Gran Bretaña con el nombre de Perspex y como Lucite en Estados Unidos, y que se conoce en español como plexiglás. Este material tiene unas propiedades ópticas excelentes; puede utilizarse para gafas y lentes, o en el alumbrado público o publicitario. Las resinas de poliestireno, comercializadas alrededor de 1937, se caracterizan por su alta resistencia a la alteración química y mecánica a bajas temperaturas y por su escasa absorción de agua. Estas propiedades hacen del poliestireno un material adecuado para aislamientos y accesorios utilizados a bajas temperaturas, como en instalaciones de refrigeración y en aeronaves destinadas a los vuelos a gran altura. El PTFE (politetrafluoretileno), sintetizado por primera vez en 1938, se comercializó con el nombre de teflón en 1950. Otro descubrimiento fundamental en la década de 1930 fue la síntesis del nailon.

2.2

La II Guerra Mundial

Durante la II Guerra Mundial, tanto los aliados como las fuerzas del Eje sufrieron reducciones en sus suministros de materias primas. La industria de los plásticos demostró ser una fuente inagotable de sustitutos aceptables. Alemania, por ejemplo, que perdió sus fuentes naturales de látex, inició un gran programa que llevó al desarrollo de un caucho sintético. La entrada de Japón en el conflicto mundial cortó los suministros de caucho natural, seda y muchos metales procedentes de Asia a Estados Unidos. La respuesta estadounidense fue la intensificación del desarrollo y la producción de plásticos. El nailon se convirtió en una de las fuentes principales de fibras textiles, los poliésteres se utilizaron en la fabricación de blindajes y otros materiales bélicos, y se produjeron en grandes cantidades varios tipos de caucho sintético.

2.3

El auge de la posguerra

Giulio Natta

El químico italiano Giulio Natta fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1963 por sus investigaciones sobre los polímeros. Desarrolló el polipropileno utilizando un catalizador organometálico.

Durante los años de la posguerra se mantuvo el elevado ritmo de los descubrimientos y desarrollos de la industria de los plásticos. Tuvieron especial interés los avances en plásticos, como los policarbonatos, los acetatos y las poliamidas. Se utilizaron otros materiales sintéticos en lugar de los metales en componentes para maquinaria, cascos de seguridad, aparatos sometidos a altas temperaturas y muchos otros productos empleados en lugares con condiciones ambientales extremas. En 1953, el químico alemán Karl Ziegler desarrolló el polietileno, y en 1954 el italiano Giulio Natta desarrolló el polipropileno, que son los dos plásticos más utilizados en la actualidad. En 1963, estos dos científicos compartieron el Premio Nobel de Química por sus estudios acerca de los polímeros.

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TIPOS DE PLÁSTICOS

Se puede establecer la siguiente clasificación de los plásticos: por el proceso de polimerización, por la forma en que pueden procesarse y por su naturaleza química.

3.1

Polimerización

Procesado de plásticos

En esta fábrica, el plástico pasa por una serie de rodillos de calentado y se transforma en láminas finas. El plástico se moldea durante su producción, porque una vez endurecido no puede fundirse y modelarse de nuevo. Los plásticos se utilizan cada vez más, porque son relativamente duraderos, baratos y versátiles.

Por el proceso de polimerización, los plásticos se pueden clasificar en polímeros de condensación y polímeros de adición. Las reacciones de condensación producen diferentes longitudes de polímeros, mientras que las reacciones de adición producen longitudes específicas. Por otro lado, las polimerizaciones por condensación generan pequeñas cantidades de subproductos, como agua, amoníaco y etilenglicol, mientras las reacciones de adición no producen ningún subproducto. Algunos polímeros típicos de condensación son el nailon, los poliuretanos y los poliésteres. Entre los polímeros de adición se encuentran el polietileno, el polipropileno, el policloruro de vinilo y el poliestireno. Las masas moleculares medias de los polímeros de adición son generalmente mayores que las de los polímeros de condensación.

3.2

Posibilidades de procesado

El plástico se procesa de formas distintas, según sea termoplástico o termoestable. Los termoplásticos, formados por polímeros lineales o ramificados, pueden fundirse. Se ablandan cuando se calientan y se endurecen al enfriarse. Lo mismo ocurre con los plásticos termoestables que están poco entrecruzados. No obstante, la mayoría de los termoestables ganan en dureza cuando se calientan; el entrecruzado final que los vuelve rígidos se produce cuando se ha dado forma al plástico.

3.3

Naturaleza química

La naturaleza química de un plástico depende del monómero (la unidad repetitiva) que compone la cadena del polímero. Por ejemplo, las poliolefinas están compuestas de monómeros de olefinas, que son hidrocarburos de cadena abierta con al menos un doble enlace. El polietileno es una poliolefina. Su monómero es el etileno. Otros tipos de polímeros son los acrílicos (como el polimetacrilato), los poliestirenos, los halogenuros de vinilo (como el policloruro de vinilo), los poliésteres, los poliuretanos, las poliamidas (como el nailon), los poliéteres, los acetatos y las resinas fenólicas, celulósicas o de aminas.

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FABRICACIÓN

Gránulos de plástico y extrusión

Al principio del proceso de fabricación se remueven y funden pequeños gránulos de nailon (una resina sintética). Una vez fundida, la mezcla de plástico azul recibirá la forma deseada mediante un proceso llamado extrusión.

La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

4.1

Materias primas

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

4.2

Síntesis del polímero

El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como se comentaba anteriormente, los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interfase los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interfase entre los dos líquidos.

4.3

Aditivos

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos.

Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

4.4

Forma y acabado

Extrusión por soplado

En una máquina de extrusión se puede realizar un moldeo por soplado que se basa en la utilización de un fuelle industrial para dilatar un tubo caliente de plástico y convertirlo en una bolsa ligera de gran resistencia. El aire infla el tubo de plástico hasta conseguir una bolsa con la forma, el tamaño y grosor deseados.

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos.

Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos extrusionados, como por ejemplo los tubos, tienen una sección con forma regular. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección.

Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la que se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales. Por ejemplo, el politetrafluoretileno tiene una viscosidad de fundición tan alta que debe ser prensado para conseguir la forma deseada, y sinterizado, es decir, expuesto a temperaturas extremadamente altas que convierten el plástico en una masa cohesionada sin necesidad de fundirlo.

5

APLICACIONES

Los plásticos tienen cada vez más aplicaciones en los sectores industriales y de consumo.

5.1

Empaquetado

Una de las aplicaciones principales del plástico es el empaquetado. Se comercializa una buena cantidad de polietileno de baja densidad en forma de rollos de plástico transparente para envoltorios. El polietileno de alta densidad se usa para películas plásticas más gruesas, como la que se emplea en las bolsas de basura. Se utilizan también en el empaquetado: el polipropileno, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC) y el policloruro de vinilideno. Este último se usa en aplicaciones que requieren estanqueidad, ya que no permite el paso de gases (por ejemplo, el oxígeno) hacia dentro o hacia fuera del paquete. De la misma forma, el polipropileno es una buena barrera contra el vapor de agua; tiene aplicaciones domésticas y se emplea en forma de fibra para fabricar alfombras y sogas.

5.2

Construcción

Aislamiento térmico

El aislante de poliestireno instalado en este edificio está lleno de pequeñas burbujas de aire que dificultan el flujo de calor. La capa exterior refleja la luz, lo que aísla aún más el interior del edificio.

La construcción es otro de los sectores que más utilizan todo tipo de plásticos, incluidos los de empaquetado descritos anteriormente. El polietileno de alta densidad se usa en tuberías, del mismo modo que el PVC. Éste se emplea también en forma de láminas como material de construcción. Muchos plásticos se utilizan para aislar cables e hilos, y el poliestireno aplicado en forma de espuma sirve para aislar paredes y techos. También se hacen con plástico marcos para puertas, ventanas y techos, molduras y otros artículos.

5.3

Otras aplicaciones

Otros sectores industriales, en especial la fabricación de motores, dependen también de estos materiales. Algunos plásticos muy resistentes se utilizan para fabricar piezas de motores, como colectores de toma de aire, tubos de combustible, botes de emisión, bombas de combustible y aparatos electrónicos. Muchas carrocerías de automóviles están hechas con plástico reforzado con fibra de vidrio.

Los plásticos se emplean también para fabricar carcasas para equipos de oficina, dispositivos electrónicos, accesorios pequeños y herramientas. Entre las aplicaciones del plástico en productos de consumo se encuentran los juguetes, las maletas y artículos deportivos.

6

SALUD Y RIESGOS PARA EL ENTORNO

Dado que los plásticos son relativamente inertes, los productos terminados no representan ningún peligro para el fabricante o el usuario. Sin embargo, se ha demostrado que algunos monómeros utilizados en la fabricación de plásticos producen cáncer. De igual forma, el benceno, una materia prima en la fabricación del nailon, es un carcinógeno. Los problemas de la industria del plástico son similares a los de la industria química en general.

La mayoría de los plásticos sintéticos no pueden ser degradados por el entorno. Al contrario que la madera, el papel, las fibras naturales o incluso el metal y el vidrio, no se oxidan ni se descomponen con el tiempo. Se han desarrollado algunos plásticos degradables, pero ninguno ha demostrado ser válido para las condiciones requeridas en la mayoría de los vertederos de basuras. En definitiva, la eliminación de los plásticos representa un problema medioambiental. El método más práctico para solucionar este problema es el reciclaje, que se utiliza, por ejemplo, con las botellas de bebidas gaseosas fabricadas con tereftalato de polietileno. En este caso, el reciclaje es un proceso bastante sencillo. Se están desarrollando soluciones más complejas para el tratamiento de los plásticos mezclados de la basura, que constituyen una parte muy visible, si bien relativamente pequeña, de los residuos sólidos.