Avances en Ingeniería del Automóvil
Acceso abierto
ISSN: 2167-7670
ISSN: 2167-7670
Jean-Paul (Moshé) Lellouche
Los nanotubos de disulfuro de tungsteno (INTs-WS2) son extremadamente hidrofóbicos y Nanomateriales inorgánicos químicamente inertes. Esta característica limita bastante su utilidad en numerosos desarrollos de investigación relacionados con la dureza mecánica y la tribología y las subsiguientes aplicaciones finales industriales/bioactivas. Por lo tanto, el enlace versátil covalente de cualquier tipo de especie orgánica funcional y/o relacionada con la biología sigue siendo un paso de desarrollo bastante crítico hacia nanomateriales de alto rendimiento altamente innovadores y compuestos multifásicos en el campo de las químicas versátiles interfaciales esenciales. En un contexto de problema de funcionalización/metodología tan desafiante en relación con estos nanomateriales hidrófobos químicamente inertes, se ha desarrollado un método innovador de funcionalización de superficies (policarboxilación versátil ??? -WS2) nanopartículas se ha desarrollado con éxito. Este método de funcionalización covalente utiliza sales de iminio altamente electrófilas y reactivas (complejos-reacciones de Vilsmeier-Haack (VH)) para permitir la introducción de una cubierta poliácida (poliCOOH) químicamente versátil en la superficie de nanomateriales inorgánicos tratados con VH. Además, también se involucró un importante método estadístico de diseño de experimentos (DoE) para la optimización global de esta generación multiparamétrica de capa poliCOOH.
Esta novedosa funcionalización de polyCOOH de pared lateral de nanotubos de INT permitió químicas interfaciales innovadoras y dirigidas. De hecho, permitió la nanofabricación efectiva de una amplia gama de modificaciones superficiales de WS2-INT covalentes (poliNH2, poliOH, poliSH) a través de (i) activación química de poliCOOH (EDC, CDI) y (ii) sustituciones nucleófilas covalentes de segundo paso por aminado corto ligandos bifuncionales H2N-enlazador-X (funcionalidad de la superficie externa X). Además, también se ha descubierto una metodología de ingeniería de superficies innovadora adicional para los mismos nanotubos inorgánicos de paredes múltiples (INTs-WS2) mediante el uso de pequeñas nanopartículas de maghemita magnética dopadas con acción de lantánidos de tamaño pequeño de 5,5-6,0 nm hacia nanotubos inorgánicos magnéticamente sensibles correspondientes para bioactividad anticancerígena de la terapia fototérmica (PTT). Los INT-WS2 funcionales completamente caracterizados resultantes (f-INTs-WS2) tienen un potencial bastante amplio para su uso como nuevos rellenos funcionales a nanoescala hacia nuevas matrices poliméricas compuestas mecánicamente reforzadas y/o conductoras (caso de nanocompuestos f-INTs-WS2 híbridos decorados con politiofeno, Figura 1). También se ha demostrado que los nuevos nanomateriales funcionales/rellenos a nanoescala correspondientes son bioactivos para PTT y no tóxicos en estudios de toxicidad preliminares, lo que abre una amplia ruta/progreso de I+D para aplicaciones de usuario final relacionadas (reemplazo de nanorrellenos de nanotubos de carbono tóxicos celulares, por ejemplo).