DIRECTOR

Dr. Raúl O. Garay (Investigador Independiente CONICET, Profesor Titular dedicación exclusiva, Categoría I en el programa de incentivos)


INTEGRANTES DEL EQUIPO DE INVESTIGACION:

1. INVESTIGADORES CIC-PBA:

Dra. Marcela F Almassio (Investigador Asistente, Asistente de docencia dedicación exclusiva, Categoría IV en el programa de incentivos).

Dr. Pablo G. Del Rosso (Investigador Asistente, Asistente de docencia dedicación exclusiva, Categoría III en el programa de incentivos)

2. INVESTIGADORES UNS:

Dra. Rosana S. Montani (Asistente de docencia dedicación exclusiva, Categoría III en el programa de Incentivos)

  1. BECARIOS CONICET:

Lic. Claudia M. Hegguilustoy (Tipo II, Asistente de docencia dedicación exclusiva, Categoría V en el programa de Incentivos)

Lic. María B. Darda (Tipo I, Ayudante de docencia dedicación simple)

     4. TESIS DOCTORALES EN DESARROLLO: 2

OBJETIVOS GENERALES DEL PROYECTO

El grupo trabaja en la síntesis de nuevos materiales orgánicos con distintos grados de organización en fase condensada, desde sistemas amorfos a sistemas autoorganizados, y en su caracterización, haciendo incapié en sus propiedades de procesabilidad, morfológicas, optoelectrónicas y cristalino líquidas.


LINEAS DE INVESTIGACION INVOLUCRADAS (OBJETIVOS ESPECIFICOS)

Se realizan estudios en dos áreas de los materiales orgánicos moleculares, macromoleculares y supramoleculares con nuevas estructuras.

A) Polímeros conjugados segmentados, PCS, con propiedades luminiscentes.

(Dr. P. G. Del Rosso y Dra. M. F. Almassio).

Se enfatiza el estudio de las relaciones entre la estructura química, la morfología (amorfa o semicristalina), propiedades electroópticas y su capacidadad para actuar como capa activa en sensores quimiosensibles.

Como estrategia para el diseño sintético se utiliza la introducción de grupos saturados de sólo un átomo de carbono en la cadena principal del polímero que conduce a materiales amorfos. Esta morfología surge del plegamiento de la cadena principal (tipo "acordeón") que impide estéricamente el agregado intermolecular que disminuye el rendimiento óptico de los cromóforos en la fase sólida y genera polímeros con buenas propiedades fotofísicas, gran solubilidad, altos Tg, muy estables térmicamente y con porosidad de dimensiones moleculares que pueden intercambiar rápidamente analitos (quenchers) con el medio.


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Actualmente se trabaja en la síntesis de una serie de nuevos monómeros y PCS con el fin de incorporar unidades cromofóricas aromáticas fluorescentes con alta absorción y rendimientos cuánticos, por ejemplo; grupos terfenileno, fluorenileno, antracenileno y antracenileno con grupos tiofenil. Estos polímeros se caracterizan estructuralmente (RMN, FTIR y GPC), térmicamente (microscopía de luz polarizada, MLP, y DSC) y opticamente (UV-vis, fluorescencia estacionaria y resuelta en el tiempo, anisotropía de la fluorescencia). La películas de PCS se obtienen mediante spin o drop coating y su espesor se caracteriza mediante AFM. A continuación se realizan estudios de apagado de la fluorescencia para evaluar su desempeño como elementos quimiosensibles factibles de ser incorporados en sensores a partir de su respuesta emisiva frente a compuestos nitroaromáticos.

B) Cristales líquidos termotrópicos (Dra. R. S. Montani, Lic. C. M. Hegguilustoy y Lic. M. B. Darda).

La autoorganización en sistemas mesomórficos conduce a materiales donde la anisotropía del medio pone de manifiesto propiedades ópticas o electrónicas de interés. El núcleo central de nuestro trabajo se focaliza en cristales líquidos que forman láminas de espesor nanoscópico. En particular se trabaja en la síntesis y caracterización de las propiedades mesomórficas de dimeros cristalino líquidos, DCL, lineales y arqueados donde los segmentos mesogénicos semirígidos son grupos bifenileno, oxibenzoiloxibenzoilo, difenilimino y estilbeno con el objeto de analizar relaciones de estructura-propiedades. Los DCL arqueados presentan un comportamiento mesomórfico muy rico que puede conducir a organizaciones supramoleculares inclinadas antiferroelectricas y ferroeléctricas de carácter laminar o columnar. Inclusive pueden generar mesofases esmécticas ortogonales tipo de Vries, en las cuales el interés ha aumentado ultimamente debido a su posible aplicación en visores, ya que al no existir contracción de la capa en la transición entre las fases esmécticas inclinadas y ortogonal se evita la degradación del film utilizado en estos dispositivos.


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Las tareas comprenden la síntesis y caracterización estructural (RMN, FTIR) de DCL. Posteriormente se evalua el comportamiento mesomórfico mediante el análisis de su respuesta térmica por DSC y su comportamiento óptico por MLP. Los datos del espaciado laminar, d, obtenidos mediante rayos X a temperatura variable se comparan con las longitudes moleculares, L, calculadas por modelado molecular (RM1, PM3) con el fin de proponer modelos de autoorganización supramolecular.

FINANCIAMIENTO

UNS; CONICET; CIC-PBA.



PUBLICACIONES

  1. "4'-(2-(2-ethoxyethoxy)ethoxy)biphenyl-4-carboxylic acid - a polar smectogen for amphipathic liquid crystals", R. S. Montani, C. M. Hegguilustoy, P. G. Del Rosso, B. Donnio, D. Guillon, R. O. Garay Tetrahedron Lett., 50, 5231-5234 (2009).

  2. "Mild persubstitution of di- and tetrabrominated arenes with arylthiolate nucleophiles", P. G. Del Rosso, M. F. Almassio, M. Bruno, R. O. Garay, Tetrahedron Lett., 51, 6730–6733 (2010).

  3. "Bent-shaped liquid crystal dimers. Influence of the direction of the oxybiphenylenecarboxyl groups on their mesomorphic behaviour", C. M. Hegguilustoy, R. S. Montani, M. B. Darda, P. G. Del Rosso, R. O. Garay, ARKIVOC, vii, 283-296 (2011).

  4. "Chemosensing of nitroaromatics with a new segmented conjugated quaterphenylene polymer", P. G. Del Rosso, M. F. Almassio, R. O. Garay, Tetrahedron Lett., 52, 4911-4915 (2011).

  5. "Nitroaromatic compounds sensing. Synthesis, photophysical characterization and fluorescence quenching of a new amorphous segmented conjugated polymer with diphenylfluorene chromofores", P. G. Del Rosso, M. F. Almassio, G. R. Palomar, R. O. Garay, Sensors and Actuators B: Chemistry, doi:10.1016/j.snb.2011.08.021 (2011).


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