Construcción de Estructuras Electroquímicas Jerárquicas por Autoensamblado Capa-Por-Capa

J. BALACH; D. ACEVEDO; C. BARBERO

Buenos Aires, Argentina

Encuentro; 1° Taller-Escuela de Materia Blanda “Diseño Avanzado de Materiales Funcionales; 2008

La combinación de nano-objetos individuales en ordenamientos jerárquicos de nanoestructuras (con dimensiones características muy diferentes entre distintos órdenes) puede crear sinérgicamente nuevas propiedades. Aunque es posible producir estos ordenamientos por métodos deterministas (ej. fotolitografía) es más conveniente producirlos por técnicas de autoensamblado. Los sistemas autoensamblados son termodinámicamente estables mientras los sistemas construidos deterministicamente son más inestables por ejemplo frente a la contaminación. Para que estos sistemas alcancen un mínimo de energía, se requiere que las moléculas o materiales que se autoensamblarán posean interacciones fuertes (ΔHint< 0) y el cambio de entropía (ΔSens) durante el autoensamblado sea pequeño. Dentro de las técnicas de construcción de nanoestructuras, el autoensamblado capa-por-capa se basa en la adsorción de moléculas a través de interacciones fuertes (coulómbica, puente hidrogeno, hidrofóbicas, etc.). Una de las ventajas de esta técnica es la unión de las capas por interacciones que son menos demandantes energéticamente que las uniones covalentes. Para todos los tipos de autoensamblado, el desarrollo de nanoestructuras basadas en multicapas autoensambladas requiere varios pasos: i) síntesis de nanobloques de construcción (nanopartículas metálicas, nanotubos de carbono, nanofibras poliméricas, “clusters” metálicos, polímeros rígidos, partículas mesoporosas, etc.); ii) ensamblado en multicapas por diferentes interacciones y iii) caracterización de las multicapas. Una vez conocidas las propiedades, pueden desarrollarse aplicaciones tecnológicas de las nanoestructuras.