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Polímeros Nanoestructurados

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1. Descripción de la División Polímeros Nanoestructurados (PolNano)

El área de PolNano surge de la reorganización de los grupos de investigación de la ex-División Polímeros que comparten objetivos, técnicas y métodos de análisis relacionados con los MATERIALES FUNCIONALES NANOESTRUCTURADOS. El aspecto más relevante de estos materiales es la presencia de una nanoestructura (1-100 nm) cuyas características determinan sus propiedades funcionales. El material base (matriz) puede pertenecer a cualquier familia de materiales pero en la conformación actual del grupo se desarrollan materiales de matriz polimérica o materiales híbridos orgánico-inorgánicos. Los nanodominios pueden generarse por una estructuración de la propia matriz (por ejemplo, segregando dominios hidrofóbicos de dominios hidrofílicos o estructuras ordenadas de estructuras desordenadas) o por adición de nanopartículas de distinta composición y estructura a la matriz o a sus precursores. La estructuración puede producirse en distintos niveles jerárquicos (nanoscópica, microscópica, mesoscópica) para dar al material la funcionalidad deseada. El tipo de funcionalidad buscada se refleja en propiedades de distinto tipo: ópticas, eléctricas, magnéticas, biológicas, estructurales, etc., derivadas de la nanoestructura producida.

 

Líneas de trabajo

Modelado teórico y computacional

 

  • Modelado termodinámico del comportamiento de fases de materiales liquido cristalinos: a) cristales liquidos modificados con nanoparticulas, b) cristales liquidos bi-dimensionales, c) cristales liquidos foto-responsivos (azobenceno). (Soulé)
  • Modelado termodinamico multi-escala de materiales polimericos nano-estructurados: nanoparticulas funcionalizadas con polimeros - copolimeros de bloque. (Soulé)
  • Simulación y teoría de mezclas de esferas rígidas: aplicación como modelo para dispersiones de micro- o nano-partículas. (Soulé)

 

Síntesis de nanoestructuras inorgánicas

  • Síntesis de nanoestructuras metálicas y semiconductoras funcionales. (Schroeder, Hoppe, dell´ Erba)
  • Generación fotoinducida de nanopartículas metálicas, en medios acuosos y en distintas matrices poliméricas. (Schroeder, Vallo, Asmussen)
  • Nanopartículas y nanoestructuras  termocrómicas para el control de transmitancia en ventanas inteligentes. (Hoppe)
  • Determinación de mecanismos de formación de estructuras anisotrópicas metálicas a partir de complejos. (Hoppe)
  • Síntesis de nanocompuestos de grafeno y óxido de grafeno obtenidos  partir de grafito in situ. Producción de membranas de grafeno nanoporosas. (Riccardi)
  • Desarrollo de nanocompuestos poliméricos con propiedades ópticas específicas que posean grupos cromóforos y nanopartículas metálicas. (Zucchi, Galante, Oyanguren)
  • Diseño de ferrogeles basados en geles anfifílicos y nanopartículas magnéticas funcionalizadas. (Hoppe)

 

Diseño y síntesis de redes poliméricas

  • Redes poliméricas entrecruzadas modificadas para la generación de ventanas de transmitancia variable. (Galante, Oyanguren, Hoppe, Soulé)
  • Geles anfifílicos y organogeles basados en redes de PDMS y/o monómeros con cadenas alquílicas pendientes. Micro y nanogeles con respuesta fotoinducida. (Williams, Hoppe, Schroeder)
  • Materiales autorreparables basados en redes poliméricas con uniones covalentes intercambiables. (Williams, Hoppe)
  • Redes químicamente entrecruzadas con memoria de forma. (Hoppe, Williams)
  • Desarrollo de sistemas poliméricos con hidrofobicidad foto-controlable basados en azopolímeros y cadenas fluoradas. (Oyanguren, Galante)
  • Materiales poliméricos obtenidos por fotopolimerización (radicales libres, catiónica por apertura de anillo, vinileter y tiol-ene). Sistemas fotoiniciadores UV y visible para la preparación de materiales dentales, films y recubrimientos de sustratos. (Vallo, Asmussen)
  • Materiales nanoestructurados híbridos orgánico-inorgánicos. Preparación mediante polimerización simultánea de monómeros metacrilato multifuncionales y tetraetoxisilano. Silsesquioxanos en matrices entrecruzadas obtenidas por fotopolimerización: desarrollo de resinas dentales de fotocurado. Sistemas fotoiniciadores para el rango visible basados en silsesquioxanos funcionalizados con grupos amino. (Vallo, Asmussen, dell´Erba)
  • Polímeros conductores obtenidos por fotopolimerización de diversos monómeros. (Vallo, Asmussen)

 

Materiales obtenidos por ensamblado (bloques de construcción micro, nano y sub-nanométricos)

  • Autoensamblado de copolímeros de bloque. Micelas anisotrópicas decoradas con nanopartículas modificadas superficialmente. Agregados micelares para uso en liberación controlada de de sustancias. Nanomoldes para la encapsulación o síntesis in-situ de nanopartículas. Templates para bottom-up o top-down. Redes nanoestructuradas modificadas copolímeros de bloques anfifílicos. (Schroeder, Zucchi, Hoppe, Williams, Riccardi, Galante, Oyanguren)
  • Ensamblado de nanoestructuras inorgánicas y poli(silsesquioxanos) para la generación de electrocatalizadores, películas hidrofóbicas y sustratos SERS. (Hoppe, dell´Erba)
  • Materiales para apantallamiento electromagnético basados en redes modificadas con estructuras carbonosas. (grafeno, nanotubos de carbono) (Hoppe, Riccardi)

 

Estructuración por crioprocesamiento

  • Desarrollo de electrodos bio-híbridos porosos meso/macroestructurados para la generación no convencional de energía. Obtención de matrices meso/macro porosas modificadas con componentes de origen biológico para la oxidación de materia orgánica en líquidos residuales.  Desarrollo de materiales funcionales basados en hidrogeles biocompatibles modificados con nanopartículas inorgánicas. Preparación de películas eléctricamente conductoras para estimulación celular in Vitro. (Romeo)

 

 Nanofabricación

  •  Desarrollo de grabados de relieves superficiales en películas poliméricas con grupos azobenceno mediante fotoinducción. (Oyanguren, Galante)
  • Desarrollo y caracterización de tintas conductoras y recubrimientos a partir de polímeros conductores modificados con nanopartículas de Ag. (Vallo, Asmussen)
  • Materiales nanoestructurados basados en TiO2/Polipirrol para fotocatálisis visible. (Vallo, Asmussen)
  • Nanocapacitores basados en nanopartículas de Ag y monómeros metacrilato. (Vallo, Asmussen)
  • Desarrollo de nanofibras polímero/grafeno obtenidas por electrospinning de aplicación en apantallamiento. (Riccardi)
  • Síntesis de materiales con propiedades de actuación remota basados en efectos térmicos (fototermia, hipertermia). (Hoppe)

  

Caracterización óptica de materiales y sistemas coloidales

  •  Propiedades ópticas (transmitancia, reflectancia, termocromicidad, fotocromicidad) de metamateriales basados en nanopartículas metálicas. Caracterización de efectos de fototermia en materiales nanocompuestos. Aplicaciones del efecto fototérmico inducido en nanopartículas de metales nobles en terapias de hipertermia para tratamientos en medicina. Caracterización de nanopartículas por métodos ópticos: transmitancia y dispersión de luz. (Hoppe, Elicabe)

Contactos:

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Walter Schroeder:  Esta dirección electrónica esta protegida contra spam bots. Necesita activar JavaScript para visualizarla
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