Nanotubos de Carbono y Nanocargas Híbridas: aplicaciones en la síntesis de materiales compuestos

MORALES MENDOZA N.; MARCOS FELISBERTO; GERARDO H. RUBIOLO; GOYANES SILVIA; CANDAL ROBERTO

Cancun

Conferencia; Congreso Latinoamericano de Quimica; 2012

Sociedad Quimica de Mexico

Los Nanotubos de Carbono (NTC) están entre los materiales de escala nanométrica que más interés presentaron en los últimos 15 años. Sus aplicaciones potenciales son múltiples: refuerzos de polímeros, pinturas de extraordinaria dureza, polímeros conductores, entre muchas otras. Sin embargo estas aplicaciones están acotadas por el costo de su preparación y purificación de los NTC, problemas en su dispersabilidad en diferentes matrices, funcionalización compleja y su presunta toxicidad. Desde la química se pueden realizar aproximaciones tendientes a resolver estos problemas, de forma tal de convertir las aplicaciones potenciales en reales. Una de las técnicas más promisorias para sintetizar NTC a granel es la técnica denominada Deposición Química en Fase Vapor (CVD por sus siglas en inglés), la cual se basa en el crecimiento de NTC sobre nanopartículas (NP) de Fe metálico a través de la descomposición térmica de un precursor adecuado (por ejemplo acetileno). La síntesis de las NP puede realizarse en matrices de SiO2 o Al2O3 conteniendo Fe(III) preparadas por técnica sol gel. El rendimiento de la síntesis de NTC es dependiente del tipo de matriz y de la historia de su preparación, lo cual da la oportunidad de explorar interesantes procesos fisicoquímicos a la vez que se mejora el rendimiento de la síntesis y facilita la purificación de los NTC. La interacción entre los NTC sintetizados y NP cerámicas presentes en la matriz conduce, bajo las condiciones adecuadas, a sistemas híbridos NTC/NP-cerámica que pueden actuar como nanocargas de polímeros, produciendo materiales de interesantes propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, dureza). La sinergia entre ambos tipos de NP conduce a sistemas de mayor dispersabilidad en matrices poliméricas (en especial hidrofílicas) lo que permite aumentar la carga sin generar agregados que disminuyan la calidad del material. En este sentido, la incorporación de NTC y nanocargas asociadas es de gran relevancia para la preparación de materiales compuestos que amplíen el uso de polímeros de base biológica tal como lo demanda la sociedad y las tendencias en legislación internacional. En esta presentación se discutirán estos y otros temas asociados que han sido desarrollados en nuestros laboratorios en los últimos años.