SÍNTESIS DE MICROESTRUCTURAS MESOPOROSAS UTILIZANDO UN MÉTODO DE MICROMOLDEADO EN CAPILARES

R. GIMENEZ; D. C. DELGADO GONZÁLEZ; K. PIERPAULLI; C. BERLI; M. G. BELLINO

Workshop; Segunda Reunion de Microfluidica Argentina; 2015

El micromoldeado en capilares es un método de micro y nanofabricación que se fundamenta en el llenado espontáneo por acción capilar de canales que son utilizados como moldes. Este versátil método junto a la técnica de sol-gel combinada con autoensamblado de macromoléculas inducido por evaporación (EISA - Evaporation Induced Self-assembly) permite sintetizar estructuras de óxidos mesoporosos con diferentes formas y localizaciones a partir del diseño en un molde de Polidimetilsiloxano (PDMS). Éste molde que contiene el patrón, al colocarlo sobre un sustrato (vidrio y silicio), forma canales cuyas dimensiones se encuentran desde el orden de las decenas a cientos de micrones. Estos canales se llenan por capilaridad con una solución precursora compuesta mayoritariamente por etanol que al evaporase de manera controlada forma la matriz inorgánica conteniendo las macromoléculas utilizadas como estructurante de mesoporos. Luego se retira el molde de PDMS y por medio de tratamientos térmicos se consolida la estructura mesoporosa deseada. Las estructuras obtenidas tienen un ancho de250μm y una altura de aproximadamente 500 nm, como se comprobó por medio de imágenes SEM y perfilometría. El método así descripto se aplicó para la síntesis de estructuras de dióxido de silicio mesoporosocomo barrera en una plataforma sensora para impedir la formación de nanopartículas de plata en la superficie de una película delgada de dióxido de titanio mesoporoso. Además, contemplando lautilidad de esta técnica en micro y nanofluídica, se tiene como objetivo diseñar, sintetizar y caracterizarmicroestructuras mesoporosas espacialmente localizadas para lograr dirigir fluidos de manera controladay sin necesidad de bombeo externo. Para la descripción e interpretación teórica se utilizan modelosfluido-dinámicos basados en el transporte inducido por capilaridad en medios porosos.