Nuevas nanopartículas: estructura y dinámica
Las nanopartículas y los materiales nanocompuestos poliméricos están cambiando el aspecto de los productos en muy diversos sectores. Hasta ahora, la mayoría tenían estructuras uniformes o como mucho de núcleo/envoltura, y los científicos han caracterizado principalmente sus propiedades en equilibrio. Un gran consorcio europeo compuesto por grupos de investigación, colaboradores de la industria y pequeñas y medianas empresas con distintas especializaciones está creando nuevos materiales nanocompuestos con estructuras jerarquizadas y estudiando su dinámica estructural gracias a la financiación con fondos europeos del proyecto NANOS3. El interés del proyecto se centra en las nanopartículas blandas y la formación y promoción de gestores de proyectos de investigación cualificados que puedan realizar una aportación duradera al campo. La primera línea de investigación tiene como objetivo el desarrollo de nuevas rutas de síntesis para obtener nanopartículas con respuesta a estímulos de estructura jerarquizada a partir de polímeros sintéticos y naturales. Durante el periodo abarcado por el primer informe se han realizado ya avances importantes, entre los que cabe destacar la síntesis de una serie de copolímeros bloque con propiedades controladas que puedan actuar como bloques de construcción y nuevos polímeros hospedador-huésped con respuesta a estímulos basados en dextrano, un polímero natural de la glucosa. En el marco del proyecto se creó un método de síntesis en un solo paso para preparar nanopartículas de microgel con estructura núcleo/envoltura. Los investigadores están estudiando actualmente la dinámica temporal de nanopartículas poliméricas, polimerosomas (cápsulas cuyas envolturas tienen porciones tanto hidrófilas como hidrófobas) y complejos polielectrolíticos preparados durante el primer periodo. En particular, los científicos han seguido la cinética de la formación de partículas durante la mezcla de componentes con fuerte interacción entre sí. Se ha obtenido así información sobre cambios estructurales, agregación y respuestas a la temperatura de complejos polielectrolíticos, incluidos con surfactantes iónicos y no iónicos y copolímeros bloque. Junto con la dinámica de la formación de partículas, el equipo del proyecto está también interesado en la dinámica interfacial, algo que es crucial para la estructura y la función de los materiales nanocompuestos poliméricos jerarquizados. Los investigadores han aplicado técnicas avanzadas para entender mejor la cinética de respuesta, las propiedades lubricantes y los mecanismos en ausencia de equilibrio de distintos sistemas tanto sintéticos como naturales. Todos los becarios están realizando doctorados y han disfrutado de dos talleres científicos y dos sesiones de formación complementarias organizadas durante este periodo del proyecto. El proyecto NANOS3 está fomentando la excelencia de la UE en nanociencia de materia blanda para mejorar su competitividad industrial, crear puestos de trabajo y preparar el camino a la fabricación de nuevos dispositivos y componentes para muy diversos sectores comerciales.
Palabras clave
Nanopartículas, estructuras jerarquizadas, comportamientos dinámicos, polímeros, materia blanda, nanociencia
