RECUBRIMIENTOS INTELIGENTES DE BAJA ENERGÍA SUPERFICIAL Y MOJABILIDAD REVERSIBLE POR FOTO-ISOMERIZACIÓN

JESICA MICAELA HERRERA; MARCELA ELISABETH PENOFF; MARÍA JOSÉ GALANTE

Congreso; 8vo Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2023

En el siguiente trabajo se sintetizaron recubrimientos epoxi-isocianato con cromóforo azofenol y modificados con cadenasfluoradas. Se analizó el comportamiento óptico y la variación de mojabilidad de los recubrimientos al someterlos a luz UV-visiblede 365 nm o ante luz ambiente. Se observó variación de ángulos de contacto debido a la isomerización de los grupos AZO y suposterior recuperación, de forma más notoria, en las redes con contenido de flúor.Los recubrimientos inteligentes se diseñan con el objetivo de que puedan responder frente a estímulos externos, mediantemecanismos incorporados en su formulación [1-3]. El azofenol exhibe grandes cambios en la geometría y momento dipolar comoresultado de la irradiación UV-visible, debida a la fotoisomerización reversible entre las conformaciones trans, más estable, y cis,menos estable [4]. Por su parte, los compuestos fluorados reducen la energía superficial del sistema induciendo la migración delazofenol hacia la interfase [5]. De este modo, al irradiar el recubrimiento con la longitud de onda adecuada, se accedeeficientemente a la fotoisomerización y se aumenta significativamente el tiempo de vida del isómero cis. Esto permite que lamojabilidad de las superficies se pueda alterar con la irradiación.Para caracterizar químicamente los recubrimientos se utilizaron técnicas de espectroscopía infrarroja por transformada deFourier (FTIR), espectroscopía UV, calorimetría diferencial de barrido (DSC) y cromatografía por permeación de geles (GPC). Laisomerización fotoinducida de los recubrimientos se estudió por medio de un espectofotómetro UV-visible con esfera integradora.Se irradió con una lámpara led de 365 nm por distintos períodos y se observó el tiempo necesario para completar la isomerización(Figura 1, izquierda). Luego, para observar el tiempo requerido para recuperarse, se utilizó una lámpara de luz blanca de manerade controlar la intensidad de la radiación (Figura 1, derecha).La mojabilidad se estudió mediante ángulos dinámicos de contacto (ACA). Al irradiar el recubrimiento, se encontró en ambasmuestras una disminución de alrededor de 10 % en ACA después de 1 h de exposición a la luz (Figura 2). Mientras que el nivel derecuperación fue mayor para la muestra fluorada durante el mismo tiempo de reposo. La red con azofenol recuperó hasta un 40 %de la variación de ACA, mientras la red con azofenol-fluorado hasta un 90 %. Este cambio puede explicarse por el hecho de que loscompuestos fluorados migran naturalmente a la interfaz aire-polímero junto con el AZO unido a la interfaz donde se irradia elrecubrimiento, lo que aumenta el efecto de isomerización.A través de la técnica de perfilometría, fue posible ver la disminución de rugosidad debido al movimiento localizado de masagenerado por la isomerización de los grupos AZO, por lo cual actualmente se está analizando las propiedades autorreparables y degrabado reversible de los materiales.Ref