PID UTN con Incentivos

Código UTN: MAUTIVM0007787TC

Fecha de Inicio: 01/01/2020 - Fecha de Finalización: 31/12/2021

Dirección: Dra. Cecilia Inés ÁLVAREZ IGARZABAL

Resumen

Las aplicaciones de los hidrogeles supramoleculares en una gran variedad de campos son prometedoras. Características especiales, como autocuración, memoria de formas y propiedades sensibles a los estímulos, entre otras, son por lo cual estos materiales basados en enlaces no covalentes han atraído atención. Ciertamente, los enlaces múltiples de hidrógeno son interacciones no covalentes reversibles ideales para preparar redes supramoleculares que combinan alta resistencia y excelente reversibilidad.

Los primeros hidrogeles supramoleculares de alcohol polivinílico (PVA) conocidos fueron preparados por congelación y descongelación. Dicho método requiere mucho tiempo y los materiales obtenidos carecen de reversibilidad térmica, limitando su aplicación.

Por ello, se deben explorar nuevas formas de introducir múltiples interacciones de enlaces de hidrógeno en la matriz de PVA para el desarrollo de sistemas a medida. Los compuestos fenólicos (CF) tienen un gran potencial en tal sentido. El ácido tánico (AT), polifenol de origen natural, utilizado recientemente como reticulador físico en la formación de redes supramoleculares, es capaz de formar interacciones múltiples y fuertes, que incluyen hidrógeno y enlaces iónicos, con un gran número de moléculas y polímeros. 

En base a reportes sobre síntesis de películas supramoleculares capa por capa sensibles al pH basadas en polímeros neutros e interacciones con AT y con el objetivo de diseñar redes supramoleculares termorreversibles, se explorarán varios CF con baja densidad funcional para ayudar al autoensamblaje de PVA. 

Se realizará la sintetización y caracterización de diferentes hidrogeles supramoleculares basados en un polímero soluble en agua y CF. Estos materiales se autoensamblarán mediante interacciones de enlace de hidrógeno entre un PVA de alto peso molecular y diferentes sustancias químicas derivadas de las plantas, como ácido gálico, galato de metilo, ácido pirogálico y pirocatecol, como nuevos reticulantes físicos. Estas sustancias tienen propiedades antioxidantes, antibacterianos, antimutagénicos y antitumorales. Los hidrogeles supramoleculares obtenidos serán caracterizados y luego se investigará su morfología y su comportamiento térmico, reológico y dependencia con pH.

Se espera demostrar que las moléculas fenólicas pequeñas pueden unirse fácilmente a las cadenas de PVA a través de puente hidrógeno dinámico, formando hidrogeles supramoleculares termorreversibles, con alta resistencia, sensibles al pH, sensibles a estímulos de bajo costo con propiedades prometedoras para ser usados en biomedicina. 

Se espera que las determinaciones de dicha investigación resulten un aporte sustancioso a campos de aplicación tales como: bioimpresión 3D, sensores y actuadores, industria farmacéutica, curación de heridas en la piel, medicamentos de biomoléculas termolábiles y aplicaciones de ingeniería de tejidos.