Please use this identifier to cite or link to this item: http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/357
Efecto de la dispersión de nanopartículas de plata en una matriz polimérica sobre sus características fisicomecánicas y antimicrobianas
CLAUDIA PATRICIA ROSALES VELAZQUEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Procesos de Transformación de Plásticos
Dentro del área de la nanotecnología, la preparación de nanopartículas cuyo tamaño oscila entre 1 y 100 nm cobró recientemente gran interés debido a las particularidades de sus propiedades ópticas, magnéticas, eléctricas y catalíticas. Muchas de estas propiedades y sus posibles aplicaciones 31 son fuertemente influenciadas por el tamaño y la forma de las mismas 41. A partir de la dispersión de estas partículas de tamaño nanométrico en una matriz polimérica surge una nueva clase de materiales llamados "nanocompuestos poliméricos ". El desarrollo de estos materiales ha alcanzado un notable interés, tanto científico como tecnológico, debido principalmente a una considerable mejora en las propiedades físicomecánicas comparados con los materiales compuestos donde se han utilizando rellenos convencionales de tamaño micrométrico. Entre los nanocompuestos se encuentran diferentes tipos, uno de ellos es aquel a base de una matriz polimérica con nanopartículas inorgánicas ya sea del tipo de sílices, silicatos o metales, la investigación de la influencia de las nanopartículas sobre las propiedades de la matriz polimérica es necesaria con el fin de predecir la mejora en las propiedades del nanocompuesto. En el caso particular de los nanocompuestos con partículas metálicas se han venido estudiando principalmente por sus características mejoradas de la conductividad térmica y eléctrica siendo éste un factor importante en el diseño de materiales semiconductores, además se ha demostrado que las propiedades de los nanocompuestos dependerán del tamaño y la forma de las partículas, así como del tipo de polímero y/o la geometría de las muestras, la dispersión de las nanopartículas sobre la matriz y o la muestra global 51. Las nanopartículas del tipo de metales como el oro, el cobre y la plata presentan además características antimicrobianas. Se sabe que la actividad antimicrobiana de estos metales se basa en la rápida formación de iones que interactúan con las enzimas bacterianas. Esto conduce a una inactivación del metabolismo bacteriano. Los iones de plata son activos contra un amplio espectro de bacterias desde Gram negativas hasta Gram positivas y la toxicidad contra el tejido humano es muy baja .
Entre las técnicas más comunes de obtención de las nanopartículas del tipo plata se encuentran la dispersión de la plata metálica, la reducción de iones plata y la electrólisis de la plata Sin embargo, debido a su carácter micrométrico y a la tendencia de aglomerarse presenta un alto costo para su producción y la mala dispersión altera significativamente la mayoría de las propiedades. El formulado de polímeros con partículas de plata tamaño nanométrico pueden impartirle ciertas características tales como las propiedades antimicrobianas, ya que interfieren en el crecimiento de las bacterias,los hongos y los virus, para estudiar el mecanismo de interacción se han aplicado varias técnicas entre las que destacan la emisión en campo oscuro anular de ángulo alto (HAADF) y la microscopia electrónica de barrido con módulo de transmisión (STEM). Además de las características antimicrobianas se encuentran propiedades ópticas de transmisión de luz visible, permeabilidad a gases, conductividad térmica y una mejora en sus propiedades mecánicas. Estas características estarán principalmente en función del tipo, forma de la nanopartícula y su grado de dispersión en la matriz polimérica. Así, resulta de gran interés el estudio del efecto del grado de dispersión y la interacción interfacial de la nanopartícula en la matriz polimérica. Las condiciones más comunes para la obtención de los nanocompuestos con nanopartículas de plata van desde una solución coloidal, el mezclado en fundido, polimerización in situ hasta la formación de películas. En todos estos tipos de obtención se busca alcanzar una mejora en el grado de dispersión de las nanopartículas en la matriz polimérica y para ello se han considerado tanto el uso de vibración por ultrasonido como la generación de esfuerzos de corte en el extrusor mediante diferentes arreglos de las zonas de mezclado. Las vibraciones por ultrasonido se encuentra reportado que pueden generar frecuencias que facilitan la dispersión de cargas y rellenos en una matriz polimérica. Sin embargo, el efecto del ultrasonido en la dispersión de las nanopartículas se encuentra más ampliamente reportado en solución. Se estima que la energía del ultrasonido podrá ayudar considerablemente en la dispersión de estas partículas en la matriz polimérica ya sea en solución como en fundido.
La modificación química de la matriz polimérica mediante injertos con grupos afines a las nanopartículas ayuda al control de la interacción interfacial y del grado de la dispersión de las nanopartículas en la matriz. Como ya se mencionó existen varios métodos para la obtención de los nanocompuestos con nanopartículas de plata de los cuales en este estudio se pretende enfocarse a aquellos más comunes que se encuentren con mayor número de reportes en la literatura con el fin de encontrar las técnicas más utilizadas para una mejor dispersión de las nanopartículas de plata para así poder llegar a tener un nanocompuesto más homogéneo que brinde las mejores propiedades antimicrobianas y fisicomecánicas de acuerdo a la revisión bibliográfica que se hizo.
2008
Trabajo terminal, especialidad
QUÍMICA
Appears in Collections:Casos de estudio

Upload archives


File SizeFormat 
Claudia Patricia Rosales Velazquez.pdf1.98 MBAdobe PDFView/Open