Redes de relieve con materiales fotosensibles poliméricos funcionalizados con moléculas de azobenceno

J.F. DÖPPLER; M.G. CAPELUTO; S. GOYANES; S. LEDESMA

Conferencia; 100a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2015

El interés en el estudio y generación de nuevos materiales fotosensibles tiene su fundamento en la gran cantidadde aplicaciones, que van desde la biomimetica (en particular para materiales que reaccionan mecánicamente conluz) a las aplicaciones en comunicaciones, láseres, sensores, etc. Recientemente se ha mostrado que es posiblegenerar birrefringencia inducida opticamente en materiales poliméricos que contienen colorantes derivados delazobenceno. A grandes rasgos, se puede decir que existen dos tipos de materiales sustancialmente distintos desdeel punto de vista de la química involucrada: los que son generados por mezclas físicas y los funcionalizados.El azobenceno consiste en un grupo funcional azo unido a dos anillos fenilos. En general, a través de lasustitución de los anillos por distintos terminales se obtiene una gran variedad de compuestos. Ha sido sugeridoque en algunos casos la funcionalizacion fomenta el fenómeno de transporte de masa que se da al iluminar lamuestra con una fuente adecuada. En estos casos en los que hay transporte de masa, se agrega un plus a lasposibles prestaciones y el material puede ser usado para aplicaciones donde la variación en superficie sea de interés, por ejemplo, en litografía. En el presente trabajo se estudio la respuesta óptica del material fotosensible poly[1-[4-(3-carboxy-4-hydroxyphenylazo)benzenesulfonamido]-1,2-ethanediyl,sodium salt] (PAZO), un polimero funcionalizado comercial. Este se compone de una molécula fotosensible derivada del azobenceno, unida covalentemente a una matriz polimérica.En particular se estudio la induccion de birrefringencia y la formacion de redes en films delgados de estematerial. Se observo que ademas de la formación de una red de birrefringencia, se produce un transporte de masaen superficie que da lugar a la formación de una red en relieve. Se consiguieron modulaciones en relieve de 160nm y 240 nm al utilizar figuras de interferencia de polarizacion e intensidad, respectivamente.También se estudio el efecto de la adición de nanotubos de carbono de pared multiple (MWCNTs) en laformación de la red. Es de interés el agregado de NTs para estudiar la posibilidad de crear materiales con laspropiedades ópticas de la molécula fotosensible, y las propiedades mecánicas y de transporte de los NTs (dureza,conductividad el eléctrica y térmica). Se utilizo el colorante Disperse Orange 3 para facilitar la incorporación delos nanotubos. En muestras con nanotubos se lograron modulaciones en superficie de 530 nm. En estas mismasmuestras se observaron eficiencias de difracción de hasta el 40%. Ademas se observo una diferencia significativaen la eficiencia de difracción respecto a las muestras sin nanotubos, siendo la misma aproximadamente el doblepara el mismo tiempo de grabado.