Diseño, preparación y caracterización de superficies de carbono modificadas con moléculas dendríticas

FARIAS, ELIANA D; JULIETA I. PAEZ; MIRIAM C. STRUMIA; ANA BARUZZI; MARIO C. G. PASSEGGI; VERÓNICA BRUNETTI

Carlos paz

Encuentro; 2do Encuentro nanocordoba 2012; 2012

La nanotecnología se origina en la posibilidad de manipular materiales a escala nanométrica, obteniéndose sistemas con propiedades físicas, químicas o biológicas novedosas y significativas mejoras en diversos aspectos. La funcionalización de un sustrato utilizando moléculas de estructura tipo dendrítica ha demostrado ser una herramienta útil y eficaz, hacia la obtención de materiales multifuncionalizados y multirramificados. Es posible otorgar nuevas propiedades al material como hidrofilicidad, adhesión, biocompatibilidad, etc., dependiendo de los grupos funcionales expuestos sobre la superficie. Los dendrímeros y polímeros hiper-ramificados, son una nueva clase de materiales que desde su aparición han captado la atención debido a sus propiedades tan particulares. Poseen una composición bastante controlada con un corazón que le confiere el tamaño, la forma y la multiplicidad y numerosos grupos funcionales terminales capaces de interaccionar con el entorno. Asimismo, el uso de dendrones en la modificación química de un sustrato mantiene también el efecto dendrítico deseado. Por ello, el empleo de moléculas dendríticas inmovilizadas sobre superficies de carbono presenta una excelente oportunidad para crear una amplia variedad de arquitecturas poliméricas, que dependiendo de la naturaleza del grupo funcional periférico y la naturaleza del esqueleto, pueden resultar adecuadas ya sea como plantillas, como soportes de biomolécula o simplemente como capa bioreactiva para un analito en particular en el desarrollo de sensores. En este trabajo se muestran los resultados de funcionalizar superficies de carbono (HOPG-GC) con moléculas dendríticas, particularmente los dendrones de primera y segunda generación del acido-3,5-dinitrobenzoico (G1-NO2 y G2-NO2), el dendrón de primera generación del acido-3,5-diaminobenzoico (G1-NH2) y el poliéster hiperramificado alifático basado en el acido-2,2-bis(metilol)propiónico (Boltorn H30). Mediante la incubación de sustratos de carbono en soluciones de las correspondientes moléculas dendríticas, se obtienen en cada caso películas de espesor nanométrico y estructura definida para tiempos de incubación cortos. Se analiza el efecto del grupo funcional periférico (-NO2 / -OH / -NH2) y la naturaleza alifática o aromática propia del esqueleto de la molécula en la arquitectura resultante. Las superficies modificadas se evaluaron mediante técnicas nanoscópicas (microscopía de fuerza atómica) y electroquímicas (voltametría cíclica, espectroscopía de impedancia electroquímica). La optimización en la preparación de estos materiales abre un campo de estudio provechoso que reúne los conocimientos de ciencias de materiales, ciencias de superficies y electroquímica útiles para el desarrollo de diferentes dispositivos de interés práctico; por ejemplo, en uno de estos casos, se obtiene una plataforma reactiva para la cuantificación de tioles.