Medición de las propiedades elásticas de membranas ?free-standing? de copolímero bloque

GASTÓN ARAUJO; VIETRI AGUSTÍN; CATALINI GABRIEL; ABATE ANABELLA

Congreso; 105a Reunión de la Asociación Física Argentina Primera Webinar; 2020

Asociación Física Argentina

Las membranas free-standing son materiales bidimensionales ultradelgados (< 200 nm) sin ningún sustrato rígido que funcione de soporte. Estudios recientes muestran un gran interés por tales membranas debido a su amplio espectro de aplicaciones, entre las cuales se encuentran, por ejemplo, dispositivos electrónicos livianos y plegables, filtros y sistemas de sensado. En este trabajo se estudiaron las propiedades elásticas de membranas freestanding de copolímero tribloque SBS [Poli(estireno-butadieno-estireno)] formador de cilindros. Las membranas free-standing se fabricaron sobre grillas TEM cuadradas de (2 × 2) µm mediante un método de flotado. Luego, se realizaron mediciones de fuerza-deformación utilizando técnicas de nanoindentación con un microscopio de fuerza atómica y se interpretaron dichos resultados en términos de teoría de la elasticidad para membranas homogéneas, que predice una respuesta elástica no lineal. Se repitió el análisis para espesores crecientes de 40nm a 160nm, los cuales se corresponden con una variación entre 1 y 4 en el número de capas del copolímero SBS. Se determinó que el módulo de Young, E, toma valores crecientes al aumentar el espesor de las membranas, variando entre 1 y 8 MPa. Además, fue posible verificar el límite asintótico de dependencia cúbica que predice el modelo analítico para todas las membranas independientemente de su espesor.