Rodrigo E. Palacios - Viernes 29 de octubre 14:00hs
Universidad Nacional de Río Cuarto, Dto. Química, FCEFQyN. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados (IITEMA), UNRC-CONICET
NANOPARTÍCULAS DE POLÍMERO CONJUGADO. Estudios y aplicaciones
Los polímeros conjugados (PCs) son semiconductores orgánicos de gran relevancia debido a su aplicación en células solares, diodos emisores de luz, transistores de efecto de campo, entre otras. Las excitaciones electrónicas en PCs se localizan en segmentos relativamente cortos (5- 12 monómeros) denominados cuasi cromóforos que actúan en gran medida de manera independiente, de modo que una cadena de polímero puede ser considerada como un sistema multicromofórico. El desempeño de dispositivos orgánicos/electrónicos basados en PCs depende de los procesos fotofísicos elementales de transferencia de energía (TE) que se producen entre los cuasi cromóforos y los dopantes o impurezas presentes en la matriz polimérica. En particular, la eficiencia de TE desde el PC al dopante es asociada a un parámetro de referencia denominado el Efecto Antena (EA). Las nanopartículas de polímero conjugado (NPC) son sistemas nanoestructurados que pueden ser fabricados controlando el tamaño de partícula, la cantidad y la distribución espacial intrapartícula de los colorantes dopantes. Esto permite su uso como sistemas modelo para el estudio de procesos de TE confinados y también su utilización en una serie de aplicaciones prácticas que dependen del EA.
En esta presentación describiré nuestro trabajo en el desarrollo de NPC dopadas y la caracterización de sus procesos de TE (intrapartícula) utilizando técnicas espectroscópicas convencionales, mediciones de fluorescencia de partícula única y modelado computacional. Mediante el modelado de mediciones experimentales, se determinó la influencia de varios parámetros en el proceso de TE y en el EA, tales como: la cantidad y ubicación de los dopantes y trampas, la longitud de la difusión del excitón y el tamaño de partícula.(1) El conocimiento obtenido permitió la optimización de NPC para aplicaciones donde se requiere una eficiente fotoexcitación de moléculas "fotoactivas". En particular, para discutir algunas aplicaciones de estos materiales resumiré nuestro trabajo en el desarrollo de NPC como eficientes fotosensibilizadores de especies reactivas de oxígeno (2) y como sensores radiométricos luminiscentes de oxígeno molecular. También discutiré su exitoso uso en protocolos de terapia fotodinámica contra células cancerígenas (3) y en inactivación fotodinámica de bacterias resistentes a antibióticos de relevancia clínica (4). Finalmente, describiré nuestro reciente trabajo utilizando NPC como eficientes macro-fotoiniciadores de polimerización vinílica para formar macro y nano hidrogeles biocompatibles en medios acuosos en ausencia de co-iniciadores (5)
Referencias
1) Ponzio, R.A. et al. J. Phys. Chem. C. 10.1021/acs.jpcc.1c07208 (2021).
2) Spada, R. M. et al. Dyes and Pigments 149, 212–223 (2018).
3) Ibarra, L. E. et al. Nanomed. 13, 605–624 (2018). Caverzana M.D. et al. J. Photochem. Photobiol. B, Biol. 2020. 212, 112045
4) Martínez S.R., et al. ACS Infectious Diseases. 2020. 6 (8), 2202–2213.
5) Gallastegui A., Macromolecular Rapid Communications. 2020, 41(8), 1900601.
Sobre el disertante
Rodrigo Palacios es Lic. en Química de la Universidad Nacional de Río Cuarto (año 2000). Doctor en Química de la Universidad Estatal de Arizona EE.UU. (año 2005, grupo Thomas y Ana Moore). Entre 2005-2008 realizó un postdoctorado en la Universidad de Texas en Austin con Paul Barba. Se especializó en el estudio de polímeros conjugados desarrollando técnicas de molécula individual acopladas a electroquímica. En 2009 ingresó a la CIC CONICET y se repatrió en la UNRC con un proyecto PRH FONCYT. En 2011 co-fundó el grupo PhotoMat UNRC. Actualmente es investigador independiente CONICET y profesor Adjunto UNRC. Ha publicado 50 artículos (índice H 17), dirigió/dirige: 7 tesis de grado, 7 tesis doctorales, 5 becas postdoctorales, 3 investigadores asistente CONICET. Su trabajo actual se centra en el entendimiento de procesos fotoinducidos en nanopartículas de polímero conjugado y en el desarrollo de aplicaciones utilizando estos materiales.