Recubrimientos delgados de matriz híbrida orgánico-inorgánicos cargados con nanoarcillas sintéticas para aplicaciones biotecnológicas

RAÚL A. PROCACCINI; HUGO F. GIRALDO MEJÍA; SERGIO A. PELLICE

Buenos Aires

Jornada; 2da Jornada Nacional de Investigación Cerámica; 2016

Asociación Técnica Argentina de Cerámica

En el presente trabajo, una nanoarcilla sintética tipo esmectita, denominada Laponite®, fue incorporada como carga funcionalizada a una matriz híbrida de sílice sintetizada por sol-gel, con el fin de obtener un material dopado con iones plata (I), destinado a aplicaciones biotecnológicas tales como los recubrimientos antibacterianos de alta estabilidad en el tiempo. El control de la difusión de los iones plata dentro de la matriz hibrida está relacionado con la cantidad de nanoarcilla presente y el grado de funcionalización de la misma; a su vez, la difusión de dichos iones está directamente relacionada con la actividad biocida de los recubrimientos.Los soles fueron sintetizados por condensación hidrolítica entre tetraetoxisilano (TEOS) y glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) vía catálisis acida, la funcionalización del Laponite se efectuó mediante una reacción tipo ?grafting? facilitada por ultrasonido, la fuente de iones Ag+ fue el nitrato de plata.La caracterización reológica de los soles se llevó a cabo por mediciones de viscosidad y dispersión de luz dinámica (DLS). La caracterización estructural de los recubrimientos se llevó a cabo mediante espectroscopia de infrarrojo (FTIR), difracción de rayos X (XRD) y microscopia electrónica de barrido (SEM).Las propiedades eléctricas relacionadas con la difusión de iones plata fueron determinadas por espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y ensayos de polarización anódica sobre sustratos de acero inoxidable AISI 316L recubiertos, en contacto con una solución NaCl 0,035% m/v. El análisis de las propiedades eléctricas permite verificar la integridad de la matriz, las propiedades barreras de los recubrimientos y las características difusivas del sistema. A medida que aumenta el contenido de nanoarcillas en la matriz, el comportamiento resistivo del recubrimiento aumenta generando un efecto retardador en la difusión de iones Ag+.Por fluorescencia de rayos-X (XRF) se realizó un estudio de la evolución de la liberación de iones plata en el tiempo, sometiendo los recubrimientos a un proceso de lixiviación en estado estacionario y midiendo la disminución en el contenido total de Ag en los recubrimientos como función del tiempo de lixiviación, observándose una disminución pequeña en el contenido de plata en aquellas matrices que tenían una mayor carga de nanoarcillas.