Diseño y desarrollo de superficies estructuradas sobre nanocompuestos basados en hidrogeles mediante procesamiento láser ultracorto

CUELLO, EMMA ANTONIA; MULKO, LUCINDA; BAUMANN, ROBERT; RAMUGLIA, ANTHONY R.; WEIDINGER, INEZ; LASAGNI, ANDRÉS F.; M. MOLINA

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Desde su descubrimiento por Novoselov y Geim en 2004,[1] el grafeno y sus derivados se hanconvertido en un material muy estudiado debido a sus propiedades electrónicas, térmicas,ópticas y mecánicas únicas. En particular, el óxido de grafeno (GO) y el óxido de grafeno reducido(rGO) tienen cualidades excepcionales que pueden aprovecharse en una amplia variedad deaplicaciones, potenciando la generación de nuevas funcionalidades en materialescompuestos.[2, 3] A pesar de que existen varios métodos, la producción a gran escala decompuestos basados en GO y rGO sigue siendo un desafío. En este contexto, la ruta basada en lareducción de óxido de grafeno fotoinducida por láser se ha convertido en un método prometedorpara lograr la producción a gran escala de compuestos basados en grafeno.[4]Este trabajo presenta la fotorreducción de un compuesto de hidrogel basado en poliacrilamida yGO (GO@pAAm) inducida por la estructuración con láser de pulsos ultracortos. Se fabricaron filmsde hidrogel de pAAm anclados a vidrio y el GO se incorporó post-síntesis por absorción. Se empleóEscritura Directa con Láser (DLW) (Figura 1a), con una fuente láser pulsada para producirmicro/nanoestructuras en la superficie del material con diferentes patrones geométricos (líneas,grillas, puntos, diamantes). Los compuestos se caracterizaron antes y después de la modificaciónláser mediante Microscopía de barrido electrónico (SEM), Microscopía Confocal (CM) yEspectroscopía Raman (RS). Los compuestos fueron estructurados exitosamente, debido a lapresencia del GO que actúa como cromóforo. En las Figuras 1 (b-c) se observan las imágenes SEMy CM obtenidas para el compuesto estructurado (fluencia: 105 mJ/cm2), respectivamente. Sepuede apreciar la estructura fotoinducida (líneas profundas) en la superficie del compuesto,generando un efecto de foaming en las proximidades del canal formado por el láser.