Relationship Between Crosslinking degree and Fracture Toughness In Gelatin Gels

M. CZERNER; J. MARTUCCI; FASCE, L.A.; R. RUSECKAITE; P.M. FRONTINI

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET / IBEROMAT 2014; 2014

Los geles de gelatina encuentran aplicación de tipo estructural no convencional en la industria alimenticia, en la farmacéutica, en biomedicina y en balística, entre otras. Estos materiales se encuentran constituidos por secuencias de triple hélice (similares a las del colágeno nativo), interconectadas por cadenas poliméricas flexibles. Estas secuencias constituyen los puntos de entrecruzamiento físico del hidrogel y su cantidad es variable y dependiente del origen de la gelatina (composición química), de la distribución de pesos moleculares, concentración, modificaciones en el medio (pH, sales, solventes, etc) e historia térmica, entre otros. Se ha establecido que el módulo elástico de geles de gelatina se encuentra determinado únicamente por la concentración de triple hélice, pudiéndose obtener una ?master curve? válida para diferentes muestras e independiente de las condiciones experimentales. En este trabajo se estudia si la concentración de triple hélice ejerce también un efecto sobre las propiedades a fractura de geles de gelatina. Para ello se ensayaron hidrogeles preparados a base de gelatina bovina y porcina, modificando la concentración de gelatina. Se determinó la tenacidad a la fractura (Gc) mediante el método de ?wire cutting?. Se estimó el grado de entrecruzamiento mediante el valor Mc, peso molecular promedio entre dos puntos de entrecruzamiento, determinado con la ecuación de Flory-Renher. La ultraestructura de los geles se analizó por SEM. Se observó que los valores de Gc obtenidos aumentan con la concentración de gelatina y que los geles de gelatina porcina son más tenaces que los de gelatina bovina. Estos resultados son consistentes con una estructura más entrecruzada. Los resultados obtenidos contribuyen a elucidar la importancia del grado de entrecruzamiento como factor determinante de la tenacidad a la fractura de geles de gelatina.