Imitando a la Naturaleza. Polimeros Bioinspirados Basados en Timina

D. REYNA; A. BARBARINI; D. M. MARTINO

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Se estudiaron polímeros bioinspirados conteniendo timina y grupos cargados que los hacen solubles en agua, eliminando de esta manera los problemas ambientales asociados al uso de solventes orgánicos volátiles. Estos polímeros tienen una estructura similar al ADN, y cuando son expuestos a luz UV (~280 nm) sufren una reacción de foto-dimerizacion entre timinas adyacentes, creando una red entrecruzada en las zonas donde fueron irradiados y dando lugar a materiales foto-resistentes no tóxicos, biodegradables y benignos para el medio ambiente. Con el objeto de minimizar la cantidad de energía necesaria para entrecruzar los polímeros de timina se propone estudiar el entrecruzamiento foto-inducido mediante radiación visible (λ = 520 nm) en presencia de Eosin Y Spirit Soluble (EY) como sustancia fotosensible. Es importante notar que la sensibilización de sistemas poliméricos basados en timina es consistente con los principios de Química Verde[i]. El monómero vinilbenciltimina (VBT) fue copolimerizado en un proceso por radicales libres con el monómero cationico cloruro de vinilbenciltrietilamonio (VBA) en varias relaciones molares. Soluciones acuosas de copolímeros fueron depositadas en finas láminas sobre un sustrato de polietilenterftalato (PET) y se irradiaron a temperatura ambiente con longitud de onda λ = 254 nm y con λ = 520 nm utilizando EY como sensibilizador. El entrecruzamiento fue monitoreado en función del tiempo de irradiación (cantidad de energía entregada), de la relación molar entre comonómeros y de la concentración de la sustancia foto-sensible EY. Para los estudios se utilizaron técnicas espectroscópicas como UV-vis, Infra Rojo con Transformada de Fourier (FT-IR) y Microscopia de Fuerza Atómica (AFM). Los resultados experimentales en este trabajo determinan en primer lugar que no ocurre la inmovilización del sistema copolímero-sensibilizador si no hay irradiación y que no se produce la inmovilización del copolímero cuando es irradiado a λ = 520 nm en ausencia de EY. Se comprobó que la dependencia de la cantidad de copolímero-EY inmovilizado en función del tiempo de irradiación es similar a la curva característica de foto-resistores convencionales. Otra observación interesante es que la eficiencia del proceso de inmovilización aumenta con la concentración de timina, lo que es de esperar ya que el monómero VBT es el responsable del entrecruzamiento y al aumentar su proporción las moléculas de timina se encuentran más próximas entre sí, resultando en un entrecruzamiento más eficiente. La relación entre las condiciones de síntesis, la estructura molecular original antes del entrecruzamiento, las condiciones de curado y las propiedades mecánicas y térmicas finales, es un tema interesante que actualmente solo se comienza a entender.