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SYNTHESIS AND SELF-ASSEMBLY OF POLYPHOSPHAZENE (PP) BLOCK COPOLYMERS. DESIGN OF NEW INORGANIC NANOSTRUCTURES DERIVED FROM HIGH CRISTALLINE OR/AND CHIRAL HIGH TUNABLE PP BLOCK

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Las unidades estructurales de las construcciones nanométricas

Los copolímeros de bloque (BCP) son una clase versátil de materiales formados por la repetición de unidades químicas que son monómeros simples o polímeros complejos. Estas nuevas formulaciones han permitido autoorganizar muchas nanoestructuras innovadoras.

Tecnologías industriales

Al igual que las aleaciones metálicas o los materiales compuestos que combinan la resistencia de los componentes individuales para obtener una combinación superior, los BCP proporcionan una gran diversidad de propiedades. Los científicos financiados por la Unión Europea del proyecto AP-GAC investigaron las posibilidades que ofrece la autoorganización de los BCP a base de polifosfaceno en interesantes compuestos nanoestructurados. Los BCP de polifosfaceno están conformados por átomos de fósforo y nitrógeno alternados. Son muy sintonizables y desde su primer registro, hace quince años, se han sintetizado cientos de ellos con diferentes grupos laterales unidos a los átomos de fósforo. El objetivo de AP-GAC fue preparar el BCP compuesto únicamente por dos bloques (dibloque), o dos polifosfacenos diferentes o un BCP híbrido de polifosfaceno y poliestireno. El equipo de trabajo preparó BCP conformado por dos BCP de polifosfaceno diferentes. Para sintetizar el dibloque es necesario bloquear un iniciador con el fin de evitar la formación de tres bloques por el crecimiento en cadena bidireccional. Los investigadores aplicaron sus técnicas y desarrollaron el primer BCP de polifosfaceno quiral con funcionalidades químicas distribuidas aleatoriamente en un bloque. Así se diseñaron algunas construcciones nanométricas interesantes a partir de los BCP, como nanoestructuras torneadas quirales, vesículas, nanoesferas y películas mesoporosas. Se utilizaron nuevos macroiniciadores preparados por el equipo de trabajo del proyecto para sintetizar BCP híbridos compuestos por una unidad de polifosfaceno y una unidad de poliestireno. Ambas unidades se sintetizaron por polimerización in vivo. Se trata de un crecimiento de la cadena en el cual se ha eliminado la capacidad del polímero de detener su crecimiento. El equipo de trabajo utilizó diferentes concentraciones de los polímeros de los BCP híbridos para crear nanoesferas, micelas multicompartimentales, micelas en forma de rosquilla y redes cilíndricas. Se cumplieron todos los objetivos del proyecto AP-GAC con la demostración de la autoorganización de los dibloques de BCP de polifosfaceno y se crearon algunas nanoestructuras novedosas. Los resultados se han difundido ampliamente y fomentarán la innovación en posibles aplicaciones para estos materiales tan novedosos y en otros materiales que puedan prepararse con técnicas similares.

Palabras clave

Copolímeros de bloque, monómeros, polímeros, autoorganización, nanoestructura, polifosfaceno, dibloque, poliestireno, quiral, vesícula, películas mesoporosas, micelas

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