Criogeles con nanopartículas magnéticas obtenidas por absorción y coprecipitación de sales ferrosas

JIMENA GONZÁLEZ; CRISTINA HOPPE; FRANCISCO SANCHEZ; DIEGO MURACA; VERA ALVAREZ

Mar del Plata

Workshop; III Workshop sobre Materia Blan; 2010

Los ferrogeles son una nueva clase de materiales cuyas propiedades pueden ser controladas por la aplicación de un campo magnético. Las propiedades magnetoelásticas de estos geles les dan potencialidad en aplicaciones como biomembranas separadoras, materiales biomédicos, biosensores, músculos artificiales y dispositivos liberadores de drogas. El polivinilalcohol (PVA) es un polímero hidrofílico a partir del cual pueden obtenerse hidrogeles biocompatibles y biodegradables de alta resistencia química. Este polímero puede entrecruzarse físicamente, por el método de congelamiento-descongelamiento (CD). El objetivo de este trabajo es sintetizar y caracterizar ferrogeles con potenciales aplicaciones biomédicas a partir de PVA y nanopartículas de magnetita (NPs)generadas por coprecipitación dentro del hidrogel. Se busca determinar el efecto del tiempo de contacto entre el hidrogel y una solución de sales de hierro con el contenido de NPs generadas y la estructura y morfología de estos geles. La obtención de los ferrogeles se realizó a partir de criogeles de PVA. Estos se preparan aplicando la técnica de CD (3 ciclos de 1h de CD) a una solución de PVA de 90.000 g/mol con una concentración de 10% P/V. Una vez obtenidos los hidrogeles y con la parte soluble eliminada (inmersión previa en agua destilada), éstos se sumergen en una solución ácida de sales de hierro (FeSO4 ∙7H2O y FeCl3∙6H2O) en relación molar 2:1 de Fe+3 a Fe+2. A distintos tiempos se extraen de la solución las muestras del ferrogel y se sumergen en un medio amoniacal (25%) para coprecipitar las sales y así obtener geles con distintos contenidos de NPs. De estos materiales se determinó la curva de absorción de sales en función del tiempo. Se seleccionaron muestras correspondientes a distintos tiempos y se caracterizaron por termogravimetría (TGA) calorimetría diferencial de barrido (DSC) y difracción de rayos X. Los materiales obtenidos resultaron ópticamente homogéneos,sin evidencia macroscópica de separación de fases. La curva de absorción obtenida presenta un comportamiento fickeano. La tendencia general mostró que el porcentaje de NPs generadas aumenta con el tiempo de absorción hasta alcanzar un plateau aproximadamente a las dos horas de inmersión. La cristalinidad y temperatura de transición vítrea de los materiales disminuyó con el contenido de NPs. Esto último podría deberse a un efecto de confinamiento de las cadenas de polímero alrededor de las NPs en un sistema con baja interacción polímero-partícula.Los datos obtenidos indicarían que existe un buen grado de dispersión de las NPs en el gel a nivel macroscópico. El análisis de las propiedades magnéticas y morfología a nivel nanométrico de los materiales obtenidos se encuentra actualmente en curso.