Ingeniería y Ciencia de los Materiales

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search.filters.applied.f.advisor: search.filters.advisor.Rueda Sánchez, Juan CarlosSubject: search.filters.subject.Nanopartículas

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    Synthesis of silver nanoparticles in hydrogels
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-04-16) Schelestow, Kristina; Rueda Sánchez, Juan Carlos; Rädlein, Edda
    The present work is concerned with the fabrication of a novel hydrogel-silver hybrid material, the characterization regarding its structural and antibacterial properties and the investigation of its interaction with glass surfaces. Hydrogels based on N-isopropylacrylamide, a functionalized macromonomer of 2-oxazolines and N,N'-methylene bisacrylamide as a cross-linker were synthesized via radical polymerization using ammonium persulfate and N,N,N,N'-tetramethylene diamine as initiator system. By complexion with silver cations from a silver nitrate solution and a subsequent reduction with sodium borohydre, silver nanoparticles inside the polymer network were formed. Bulk hydrogels of different composites were characterized concerning their structure and their water absortive capacity. The formation of silver nanoparticles as well as its influencing factors were analysed and could be confirmed quantitavely. The antibacterial activity of the developed composite material in this powder form was determinated via count test applying it to Staphylococcus aureus. The number of bacteria could be reduced to approximately 0.1% compared to the reference value without silver nanoparticles. Thus, the hydrogel-sliver hybrid can be appraised as suitable for biomedical applications. Finally, different hydrogel layers were produced on fotosensitive glass FS21 and evaluated regarding their applicability for microsystems technology.
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    Elaboración de nanopartículas de oro en hidrogeles termosensitivos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-06) Gutarra Yarmas, Jesús Tito; Rueda Sánchez, Juan Carlos
    Este trabajo de investigación muestra la factibilidad de sintetizar nanopartículas de oro dentro de hidrogeles (HG) termosensitivos de N-isopropilacrilamida (NiPAAm) y 2-oxazolinas obteniendose de esta forma un nuevo compósito Hidrogelnanopartículas de oro (HG-NPAu). Los hidrogeles termosensitivos se elaboraron a partir de la copolimerización radicalar de (NiPAAm) y un macromonómero (MM) hidrolizado de 2-éster-2-oxazolina en presencia de Bisacrilamida. También se sintetizaron hidrogeles mediante la polimerización de NiPAAm y un telequélico, el cual fue elaborado a partir de los monómeros de Metiloxazolina (MeOXA) y 2-éster-2-oxazolina (EsterOXA). La polimerización fue iniciada por el Clorometilestireno (CMS) y finalizada con un terminador derivado de Piperazina. Los grupos ácidos carboxílicos contenidos en el macromonómero y en el telequélico permitieron mediante una reacción con cisteamina la incorporación de grupos tioles en la estructura de los hidrogeles. Los hidrogeles así modificados fueron acomplejados con iones aúricos y luego éstos fueron reducidos con citrato de sodio a baja temperatura. De esta forma se obtuvo nanopartículas de oro (NPAu) in situ dentro del hidrogel. Los ensayos de absorción de agua y sensibilidad a la temperatura realizados a los hidrogeles muestran que la capacidad de absorción de agua del HG se incrementa con el contenido de macromonómero en su estructura y éstos son sensibles a la temperatura, manifestándose esta sensibilidad a mayores temperaturas conforme aumento el contenido de macromonómero. Los HG que contienen nanopartículas de oro (NPAu) también mostraron sensibilidad a la temperatura. La caracterización por UV-Visible de los HG con NP-Au muestra un pico en aproximadamente 520 nm, el cual es característico del plasmón de las nanopartículas de oro (NPAu). Esto es evidencia de la formación de NPAu dentro de los hidrogeles. Junto con ello, la microfotografía electrónica de transmisión (REM) también evidencia la presencia de nanopartículas de oro dentro de los hidrogeles. Los compósitos de Hidrogel-NPAu, tienen potenciales aplicaciones en el campo de la biotecnología, óptica y electrónica debido a su propiedad de contracción y/o expansión de su volumen, con el consiguiente cambio de las propiedades ópticas y electrónicas de las nanopartículas de oro.