Efecto de la incorporación de nanoarcillas funcionalizadas sobre las propiedades de recubrimientos híbridos cargados con iones Ag+

RAÚL PROCACCINI; LUCÍA YOHAI; HUGO F. GIRALDO MEJÍA; SERGIO PELLICE

Villa Carlos Paz

Conferencia; Nano Córdoba 2017; 2017

Universidad Nacional de Río Cuarto

La nanoarcilla tipo esmectita Laponite®, un producto sintético altamente exfoliado, se incorporó como carga funcionalizada a una matriz híbrida de sílice dopada con iones Ag+ sintetizada por vía sol-gel. La funcionalización de la nanoarcilla con la matriz se efectuó mediante una reacción tipo ?grafting? por dispersión ultrasónica con glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS). Los soles precursores fueron sintetizados por condensación hidrolítica ácida entre tetraetoxisilano (TEOS) y GPTMS funcionalizado, con posterior agregado de una fuente de iones Ag+ complejados para obtener un material dopado con propiedades antibacterianas [1]. Los recubrimientos fueron obtenidos mediante la técnica de ?dip-coating? sobre sustratos de vidrio y metálicos, seguido por un proceso de consolidación térmica. La caracterización general los soles se llevó a cabo por análisis de viscosidad y DLS. Los resultados obtenidos dieron cuenta de una elevada estabilidad reológica y un radio hidrodinámico medianamente estable para diferentes concentraciones de nanoarcilla funcionalizada. La caracterización térmica y estructural de las capas se completó mediante TG, ATD, FTIR, DRX y SEM-EDS, se encontraron evidencias de una estructura compleja a base de sílice con intercalación puntual de nanoarcillas, una fracción orgánica y una carga altamente homogénea de iones Ag+. La caracterización electroquímica del material se determinó mediante EIS y ensayos de polarización anódica sobre sustratos de acero inoxidable AISI-316L recubiertos con el material híbrido funcionalizado; dichos ensayos mostraron buenas propiedades barrera y alta integridad en aquellos recubrimientos cargados con nanoarcillas funcionalizadas. También se estudió la evolución de la liberación de iones Ag+ en el tiempo mediante análisis de 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 evidencian una disminución en la tasa de difusión de iones Ag+ estrechamente relacionada con la concentración y el grado de funcionalización alcanzado por las nanoarcillas sintéticas dentro del material; al aumentar el contenido de Laponite® funcionalizado en la matriz híbrida, se logra retardar y estabilizar la liberación de iones Ag+ en el tiempo, sin perjudicar las propiedades mecánicas ni estructurales del mismo. Esto representa una gran ventaja para la vida útil del material y su posible aplicación como recubrimiento antibacteriano.REFERENCIAS 1.Procaccini, R., Bouchet, A., Pastore, J. I., Studdert, C., Ceré, S., & Pellice, S. (2016). Silver-functionalized methyl-silica hybrid materials as antibacterial coatings on surgical-grade stainless steel. Progress in Organic Coatings, 97, 28-36.