Efecto de la incorporación de Laponite® S482 funcionalizado en las propiedades de recubrimientos híbridos cargados con iones Ag+

RAÚL PROCACCINI; FERNANDO GIRALDO MEJÍA, HUGO; SERGIO PELLICE

Mar del Plata

Jornada; 3ras Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica - JONICER 2017; 2017

Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de los Materiales

El desarrollo de nuevos recubrimientos funcionales antibacterianos, requiere un control directo de las propiedades difusivas que rigen la liberación del componente activo. En este trabajo se presenta el desarrollo de un material nanocompuesto rico en plata, cargado con nanopartículas de arcilla orgánicamente modificadas. El proceso de síntesis incluye etapas de exfoliación y funcionalización mediante reacciones de silanizacion entre las nanopartículas de arcilla Laponite® S482 y el organosilano (3-glicidoxipropil) trimetoxisilano (GPTMS), y una condensación hidrolítica posterior con tetraetoxisilano (TEOS) en medio acido. El proceso de silanizacion y los recubrimientos obtenidos por la técnica de ?dip-coating?, fueron analizados por medio de técnicas de caracterización como TGA, ATD, FTIR, DRX UV-Vis y SEM-EDS. El proceso de silanizacion permitió la estabilización y exfoliación de los disco de Laponite dentro de la matriz hibrida. La apertura de los anillos epoxi de las moléculas funcionalizadas sobre los discos de Laponite condujo a un aumento del espacio basal. Además de esto, se encontraron evidencias de una estructura compleja a base de sílice con intercalación puntual de nanoarcillas, una fracción orgánica y una carga homogénea de nanopartículas de Ag+, cuya aglomeración y tamaño depende fuertemente del contenido de nanoarcillas funcionalizadas. La caracterización electroquímica del material mediante EIS y ensayos de polarización anódica sobre sustratos de acero inoxidable AISI-316L recubiertos con el material híbrido funcionalizado, permitió observar las buenas propiedades barrera y alta integridad en recubrimientos cargados con nanoarcillas funcionalizadas. Las propiedades difusivas del recubrimiento, relacionadas con la liberación de iones Ag+ en el tiempo, se estudió mediante FRX sometiendo el material recubierto a un proceso de lixiviación en estado estacionario y determinando el contenido residual de plata a diferentes tiempos de inmersión frente a un patrón inicial con el contenido total de Ag+ en el material. Los resultados muestran una disminución en la tasa de difusión de iones Ag+ relacionada con la concentración y el grado de funcionalización alcanzado por las nanoarcillas en la matriz hibrida; el aumento de Laponite® S482 funcionalizado en la matriz híbrida, logra retardar y estabilizar la liberación de iones Ag+ en el tiempo, sin perjudicar las propiedades mecánicas ni estructurales del recubrimiento híbrido. El comportamiento antibacteriano de los recubrimientos híbridos funcionalizados frente a cultivos de E. coli, fue evaluado mediante pruebas de difusión en agar, obtenido resultados prometedores que permiten suponer que el recubrimiento nanocompuesto estudiado sirve como un reservorio de plata iónica, permitiendo el efecto antibacteriano.332?341.