INTEMA   05428
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE MATERIALES
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Desarrollo de una metodología de alta resolución para caracterizar films poliméricos ultrafinos y su interdifusión
Autor/es:
CARLA D. MANA; J. PABLO TOMBA
Lugar:
Tandil
Reunión:
Encuentro; 5º Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2015
Institución organizadora:
IFIMAT
Resumen:
La interdifusión polimérica y el entrelazamiento de cadenas son responsables del mecanismo de crecimiento de la fuerza adhesiva en soldadura entre placas de polímero y la consolidación mecánica en películas de látex. Las distancias de difusión características en estos procesos escalan con el radio de giro de cadena. Aquí se propone y desarrolla un concepto experimental para caracterizar films poliméricos ultrafinos y su interdifusión explotando el efecto de amplificación altamente localizada de Surface Enhanced Raman Scattering (SERS). El concepto se aplicó al estudio del par polimérico bien-caracterizado poliestireno deuterado/poliestireno (DPS/PS). Una capa delgada de DPS (~100 nm) se depositó sobre un sustrato comercial SERS nanoestructurado (Klarite). Un segundo film ultrafino (~100 nm) se depositó en la parte superior del DPS formando un sistema bicapa. La interdifusión entre films se activó a temperaturas por encima de TgPS. La respuesta espectral obtenida es consistente con una amplificación dramática de la señal del polímero depositado sobre Klarite (DPS). Con el tiempo, las cadenas del film superior llegan a la zona de detección, como lo revela la aparición de bandas características de PS en espectros SERS. La evolución temporal de la intensidad global de bandas PS es compatible con un proceso de difusión producido en el rango de ~10 nm. Las velocidades de difusión observadas concuerdan con las reportadas en bibliografía para este par de polímeros. Los resultados se compararon con modelos de difusión Fickeanos, que consideran el tamaño de la zona de detección, es decir, región del sustrato donde se produce el efecto SERS. La ecuación de transporte 1D y 2D se resolvió mediante simulación numérica con diferencias y elementos finitos, respectivamente. La comparación indica que la interdifusión es multidimensional cerca de la punta de las pirámides del sustrato y que la zona de detección comprende realmente una región de ~10 nm.