AUTO-ENSAMBLAJE MOLECULAR Y CARACTERIZACIÓN DE SISTEMAS MESOESTRUCTURADOS POLÍMERO: SURFACTANTE

Resumen

El auto-ensamblaje molecular es una de las rutas más valiosas para construir estructuras supramoleculares de manera eficiente y espontánea, siendo los surfactantes uno de los bloques moleculares por excelencia. La adición de un polímero puede, además, otorgarle nuevas propiedades al sistema. Este es el caso del presente resultado que se presenta como propuesta a Premio Nacional de la Academia de Ciencias de Cuba en el ámbito científico. Este trabajo dirige su atención fundamental a los procesos de auto-ensamblaje molecular característicos de un tipo de mezclas acuosas polielectrolito:surfactante capaz de formar películas sólidas macroscópicas y mesoestructuradas en la interfase aire/solución, a pesar que es un sistema de cargas eléctricas iguales. Entre los campos de aplicación se destacan la encapsulación, la catálisis y el recubrimiento. El sistema se compone por el polielectrolito básico polietilenimina (PEI) y el surfactante catiónico bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB). Los antecedentes de este trabajo son un grupo de artículos publicados entre 2000 y
2007 donde por un lado se abordó por primera vez las interacciones PEI-CTAB y por el otro se reportó la formación de las películas. Sin embargo, estos estudios adolecen de una explicación del proceso de formación de las mismas. En consecuencia, el problema científico abordado en este trabajo establece que no se conoce cómo transcurre la formación de las películas sólidas mesoestructuradas en relación con los procesos críticos de auto-ensamblaje molecular, las etapas tempranas de interacción y el comportamiento de fases, y no se cuenta con una aplicación para ellas. Los resultados alcanzados en esta investigación han sido publicados en seis revistas internacionales del grupo 1 (6), una con muy alto factor de impacto (25,427) y las cinco restantes con índices entre 3,552 y 4,835 en 2013 para un total de 52 citaciones hasta la fecha. Paralelamente los resultados han sido presentados en una veintena de eventos científicos internacionales (21) y premiados en dos ocasiones como Resultado Científico-Técnico Destacado a nivel de organismo y a nivel de centro (2). El aporte social del resultado consistió en la formación de recursos humanos calificados en el tema, realizándose tres tesis de Diploma (3), una tesis de Maestría (1), una tesis de Doctorado (1) y finalmente una estancia de post-doctorado (1), razón por la cual se propone en esta ocasión. Este resultado constituye un antecedente de referencia para el análisis químico-físico de los sistemas dominados por los fenómenos de auto- ensamblaje molecular de los surfactantes, y constituyó una de las líneas de investigación centrales del Grupo de Sistemas Micelares del INSTEC. Se demuestra el alcance e impacto científico de las investigaciones básicas que pueden realizarse en el país con técnicas instrumentales propias, complementadas por técnicas estructurales o herramientas computacionales más poderosas en el extranjero.