Autoensamblaje

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DEL VALLE DE MÉXICO





SÍNTESIS MEDIANTE AUTOENSAMBLAJE






HERNÁNDEZ CALDERÓN OSCAR
VALDEZ ESCALONA OLIVER OMAR
AUTOENSAMBLAJE
INTRODUCCIÓN
Síntesis en la nanoescala

Existen dos vías diferentes para manejar el “mundo nano”:
Para los que trabajan en el “mundo macroscópico” para llegar a la nanoescala hay que miniaturizar. Esta vía se conoce como“de arriba hacia abajo”.
Para los ingenieros moleculares, hay que ser capaces de combinar los átomos de manera de poder fabricar cualquier objeto “de abajo hacia arriba”.
Si bien los dos puntos de vista difieren en los medios, y en las herramientas, y controlan diferentes aspectos de la fabricación de nanomateriales, se trata de metodologías complementarias.
Autoensamblaje
El Autoensamblaje esparte de la metodología “de arriba hacia abajo” que nos ofrece la síntesis de nanomateriales. Consiste en la manifestación esquemica entre la unión de un componente a un medio compatible sin ninguna intervención externa.
Surgimiento del Autoensamblaje
El Autoensamblaje surge del modelo sistemático de la membrana celular. De acuerdo con este modelo todas las membranas biológicas, incluyendo lasinternas de las células eucarióticas, tienen una estructura general en común: son agrupaciones de moléculas lipídicas y proteicas unidas por enlaces no covalentes, las moléculas lipídicas forman una bicapa.
La razón por la cual todas las membranas son bicapas es debido a las propiedades especiales de las moléculas lipídicas que les permite autoensamblarse en capas dobles aún fuera de las células.Estos lípidos son moléculas anfipáticas, esto es, que tiene un extremo hidrofílico (que se siente atraído por el agua o polar) y un extremo hidrofóbico (que rehúye al agua o no polar), por esta razón las membranas en un medio eminentemente acuoso presentan propiedades de autoensamblaje y autosellado.


DESARROLLO
Procedimiento general de síntesis con Autoensamblaje.

1ª Etapa: Oxidación
Laoxidación suave del polímero produce grupos funcionales en la superficie, como hidroxilos, aldehídos o grupos carboxílicos. Cuando la superficie está funcionalizada es posible activarla mediante tecnología de autoensamblado. Esta etapa es crítica para evitar la degradación de la superficie.
La oxidación supone la generación de radical-cationes o dicationes a lo largo de la cadena polimérica (polarones ó bipolarones en la nomenclatura física).
El grupo hidróxilo es un grupo funcional formado por un átomo de oxígeno y otro de hidrógeno, es también el nombre usado para referirse al anión OH-.
Los ácidos carboxílicos tienen como fórmula general R-COOH. Tiene propiedades ácidas; los dos átomos de oxígeno son electronegativos y tienden a atraer a los electrones del átomo de hidrógeno.2ª Etapa: Auto-ensamblado
Durante el proceso de oxidación se han formado grupos que proporcionan sitios activos para el auto-ensamblaje de moléculas que presenten grupos funcionales adecuados. La tecnología se basa en la formación enlaces químicos.
3ª Etapa: Nanomodificación
Las nanopartículas se depositan formando una monocapa sobre la superficie del polímero. El espesor de esta capa es de 5 a20nm similar al de las partículas.

Tipos de Autoensamblaje
Interacciones a nivel molecular:
Las fuerzas electrostáticas (entre iones o dipolos eléctricos) funcionan a distancias relativamente grandes y son fuertes.

Las fuerzas de dispersión de origen cuántico son generalmente atractivas, de menor magnitud que las iónicas, y operan a distancias más cortas.

La materia tiende a ocuparespacio, apretujarse, porque maximiza interacciones favorables. Las moléculas eligen estar lo más cómodas posible y juntarse con aquellas especies que son más compatibles y que optimizan sus interacciones.


Auto ensamblado de moléculas sobre una superficie:

Se puede hacer preparando una solución en la que las moléculas que queremos ensamblar en la superficie estén disueltas, de forma que...