Loreto Hernández Díaz

Título Tesis: “Electro-síntesis y caracterización de homo- y copolímeros de 1-amino-9,10-antraquinona y de o-fenilén diamina, con vista a sus posibles aplicaciones”

Resumen:

Unas de las primeras revoluciones a nivel científico de las últimas décadas, ha estado enfocada en la controversia que generó el estudio en la manipulación y modulación de materiales a nivel nanométrico. Particularmente, en el área de la electroquímica, se han realizado hallazgos de impacto en el campo de electro-depósitos metálicos, logrando importante aplicación en el área tecnológica.

En cambio, en el caso de la Electroquímica de Polímeros, si bien existen reportes de aplicaciones con materiales nano-estructurados, su obtención directa por esta vía, seguía siendo un desafío pendiente, hasta que nuestro grupo de investigación hizo los primeros aportes al respecto, el año 2010, aunque quedaba pendiente lograr una mejor adhesión al electrodo de estos polímeros nano-estructurados electro-sintetizados in situ, para proyectar su real aplicación, de manera estable y reproducible.

En respuesta a ese desafío, en esta tesis doctoral se presenta la modificación de la metodología propuesta, mediante la electro-obtención de electrodos de acero modificados con nano-hilos de poli(1-amino-9,10-antraquinona), cuya adhesión y estabilidad mejora ostensiblemente al incorporar previamente una capa del copolímero 1-amino-9,10-antraquinona-co-o-feniléndiamina, que actúa como soporte de los nano-hilos, que adquieren así una disposición “tipo cepillo” sobre la superficie electródica. Ello ha sido corroborado por vía electroquímica y por imagenología, siendo destacable la obtención de un electrodo modificado usando solo técnicas electroquímicas, con nano-hilos perpendicularmente ordenados y adheridos a su superficie, con alta reproducibilidad y estabilidad, lo cual hasta ahora solo había sido posible con electro-depósitos metálicos.

El ensayo de estos electrodos de superficies nano-estructuradas en dos aplicaciones tan diferentes como son las celdas combustible y los biosensores electroquímicos, da cuenta de su versatilidad: en el caso de las celdas combustible, se logra la modificación electroquímica de los nano-hilos poliméricos con nano-partículas de Pt y se contrasta su respuesta en la electro-oxidación de ácido fórmico, comprobándose una efectiva electro-catálisis.

Con respecto al desarrollo de biosensores electroquímicos, se ha logrado un importante y exitoso avance en la modificación covalente con hebras de ADN de origen biológico del electrodo con nano-hilos poliméricos, siendo posible sensar crono-amperométricamente, por medio de la hibridación a diferentes concentraciones de su hebra complementaria, alcanzándose límites de detección del orden de 10-12 g∙L-1.

Así, en términos generales, uno de los principales logros de este trabajo de tesis radica en validar la metodología diseñada por nuestro grupo de investigación para la obtención in situ de nano-hilos poliméricos, usando solo técnicas electroquímicas, con la ventaja de su obtención directa sobre la superficie en que se van a utilizar, destacando la gran versatilidad de las nano-estructuras y corroborando que, en el caso de los polímeros conductores, ello se traduce en una significativa superación de sus propiedades, ampliando su campo de estudio, no tan solo al área de la medicina o de las baterías, sino en todas las áreas tecnológicas donde los polímeros conductores ya han alcanzado aplicaciones de alta proyección comercial y científica.