INFIQC   05475
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN FISICO- QUIMICA DE CORDOBA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Autoensamblado de lípidos sobre nanotubos de carbono: estudios de dinámica molecular sobre la eficiencia de la dispersión
Autor/es:
EMILIANO PRIMO, MARCOS VILLARREAL, EZEQUIEL LEIVA
Reunión:
Congreso; XVII Congreso Argentino de Físico Química y Química Inorgánica; 2011
Resumen:
<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> ntroducción La manipulación de los nanotubos de carbono (CNT) resulta problemática debido a su alta tendencia a formar agregados en medio acuoso, producto de las interacciones hidrofóbicas que se establecen entre ellos. La dispersión individual de los mismos es de vital importancia si se desea aprovechar sus excepcionales propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas. Objetivos En este trabajo realizamos simulaciones de dinámica molecular con el objetivo de comprender a nivel molecular el mecanismo por el cual los lisofosfolípidos (LFL) de colina dispersan los agregados de nanotubos en medio acuoso, y también entender las estructuras resultantes de este proceso. Resultados Se estudió el autoensamblado sobre CNT (18,18) de una serie homóloga de la lisofosfatidilcolina. Para simular el sistema se utilizó un modelo de grano grueso. Este modelo es apropiado para analizar sistemas de gran tamaño y procesos en los cuales la solubilidad es la fuerza impulsora del fenómeno observado. Respecto de las estructuras, encontramos que conforme se incrementa el número de lípidos sobre la superficie, el autoensamblado pasa de formar una capa irregular a una estructura tipo hemi-micela para cubrimientos intermedios, mientras que a saturación se observan arreglos en forma de una micela cilíndrica. Este cambio en la arquitectura del autoensamblado se debe a que el empaquetamiento de los LFL debe disminuir para que una mayor cantidad de ellos se adsorban sobre el CNT. Por otro lado, el número de lípidos con el que se alcanza el cubrimiento máximo se incrementa al aumentar el largo de la cadena hidrofóbica. Para comprender las causas de este fenómeno, realizamos cálculos potencial de fuerza media (PFM). Los resultados mostraron que la energía libre del sistema disminuye a medida que los lípidos pasan de estar formando una micela a formar parte del autoensamblado sobre la superficie del nanotubo y que esta disminución de energía libre es mayor en lípidos con cadena hidrofóbica más larga. Para determinar la eficiencia con la que los LFL dispersan los CNT, se calcularon los PFM para el proceso de acercar dos CNT recubiertos. Se determinó que el poder surfactante aumenta con el largo de la cadena hidrofóbica y el grado de cubrimiento superficial. Conclusiones Las simulaciones de dinámica molecular utilizando un modelo de grano grueso permitieron develar las diversas arquitecturas que adquiere el autoensamblado de LFL sobre las paredes de CNT. Nuestros resultados permitieron realizar algunas correlaciones con datos experimentales reportados previamente como así también brindar nuevas evidencias sobre los factores que influyen en el poder surfactante de los LFL sobre agregados acuosos de CNT.