Ensamblaje Electrostático de sistemas poliméricos cargadosfabricación y propiedades

Resumo

La Tesis Doctoral presentada consta de un estudio de los procesos de fabricación de monocapas y multicapas de sistemas poliméricas cargados, así como de las propiedades de los sistemas obtenidos. El método de fabricación empleado en todos los sistema s estudiados se basa en la interacción electrostática entre cadenas poliméricas y superficies (o capa poliméricas), de ahí el nombre de ensamblaje electrostático (ESA). En el desarrollo de la Tesis se evalúan los diferentes comportamientos observad os en monocapas y multicapas (obtenidas por la adsorción alternada de monocapas de polímeros con carga opuesta) ante diferentes modificaciones tanto de la naturaleza de los polímeros empleados en la adsorción como de las condiciones de ensamblaje. Pa ra realizar el estudios completo se han empleado diversas técnicas experimentales que permiten la caracterización de estos sistemas tanto durante el proceso de fabricación (D-QCM y elipsometría) como una vez formadas las películas (AFM, XPS, reflecti vidad de neutrones y rayos X, potencial de superficie, potencial ?, ángulo de contacto). Con la batería de técnicas empleadas se ha obtenido información tanto estructural como de los procesos de formación (cinéticas de adsorción) y propiedades (propi edades mecánicas, contenido en agua, carga superficial) de los materiales obtenidos. Los sistemas estudiados presentan ciertas peculiaridades en lo referente a sus procesos de construcción y propiedades, que permiten anticipar posibles aplicaciones de los mismos en diversas áreas de la nanotecnología. Por un lado, la cinética de adsorción de las capas obtenidas para todos los casos ha mostrado un carácter bimodal, con una primera etapa relacionada con la difusión de las cadenas poliméricas hac ia la superficie, seguida de una etapa de reorganización de las cadenas preadsorbidas. Por otro lado, se han observado ciertas propiedades físico-químicas comunes en todos los sistemas, como son un alto grado de hidratación de las películas que lleva a la formación de estructuras altamente plastificadas, similares a un gel polimérico. En lo referente al estudio de las monocapas se ha analizado esencialmente el efecto de la arquitectura molecular y la naturaleza como polielectrolitos de las cadenas empleadas sobre el ensamblaje, siendo el estudio del ensamblaje de monocapas esencial para el posterior estudio realizado de la construcción de multicapas por ensamblaje capa a capa (LbL).