Resumen

En este trabajo se sintetizaron hidrogeles conductores semiIPN de poliacrilamida (PAAm) y del polímero intrínsecamente conductor poli(3,4-etilenodioxitiofeno)/polisulfonato de estireno (PEDOT/PSS) y se caracterizaron sus propiedades hidrofílicas, mecánicas, conductoras y ópticas mediante un diseño factorial completo 23 con un punto central. Se utilizaron tres factores: las concentraciones de acrilamida (AAm) y N,N-metilen-bis-acrilamida (MBAAm), y la cantidad de PEDOT/PSS, en tres niveles, uno de los cuales era el punto central. El diseño se construyó para evaluar los efectos de estos factores (efectos principales y efectos de interacción entre los factores) sobre las siguientes propiedades de los hidrogeles estudiados (respuestas): grado de hinchamiento, tensión máxima de compresión, conductancia iónica e intensidad relativa de la luz transmitida a través de los hidrogeles estudiados. 

Los resultados mostraron que se conserva la estabilidad mecánica de los hidrogeles semi-IPN y que la presencia de PEDOT/PSS aumenta el entrelazamiento en la matriz de PAAm. También se observó que las propiedades ópticas están fuertemente influenciadas por la presencia de PEDOT/PSS. De este modo, es posible obtener hidrogeles con hidrofilicidad, estabilidad mecánica y transparencia controladas, lo cual es importante para la aplicación de estos materiales, especialmente como dispositivos ópticos.

INTRODUCCIÓN

El diseño factorial se ha aplicado ampliamente en la investigación como un método multivariante que permite variar muchos factores simultáneamente. Los análisis de varianza (ANOVA) se utilizan para determinar qué factores y efectos son estadísticamente significativos. La significación de los efectos también puede analizarse utilizando los valores de la prueba F, obtenidos a partir de la relación entre las medias cuadráticas asociadas a la regresión y las asociadas a los residuos. Los valores F calculados se comparan con el valor crítico F proporcionado por el estudio factorial mediante la metodología de superficie de respuesta (RSM), que también cuantifica la importancia de posibles curvaturas y errores asociados a los efectos individuales y de interacción.

Los hidrogeles son materiales formados por redes de polímeros hidrófilos con la capacidad de absorber grandes cantidades de agua. El confinamiento de materiales electroópticos, como los polímeros conductores, en matrices poliméricas ha despertado un interés considerable debido a sus aplicaciones tecnológicas, siendo las "cortinas electrónicas" una de las más conocidas. Otra forma de confinamiento de materiales electroópticos es su introducción en hidrogeles, lo que les confiere propiedades diferentes a las de los componentes puros.

• Materias:Propiedades de la materia Hidrogeles
• Subjects:Properties of matter Hydrogels
• Palabras claves:Hidrogeles conductores; Diseño factorial; Propiedades ópticas; Estabilidad mecánica
• Keywords:Conducting hydrogels; Factorial design; Optical properties; Mechanical stability