Nanotecnología fotónica de estructuras híbridas
- Autores: Ana Isabel Maldonado Valdivia
- Directores de la Tesis: Antonio Fernández Barbero (dir. tes.), Benjamín Sierra Martín (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Manuel Romerosa Nievas (presid.), Luis Carretero López (secret.), Faleh Ahmad Tamini Mariño (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias Aplicadas al Medio Ambiente por la Universidad de Almería
- Materias:
- Texto completo no disponible (Saber más ...)
- Resumen
Esta tesis se enmarca dentro del área multidisciplinar de la nanotecnología, que se refiere a la rama de la ciencia y la ingeniería dedicada a los materiales con dimensiones por debajo de los 100 nanómetros. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar nanopartículas híbridas metalpolímero con interesantes propiedades ópticas ajustables y estudiar algunas de sus aplicaciones.
La característica más importante que presentan las nanopartículas metálicas es la deslocalización de la nube electrónica que se produce como consecuencia de la interacción de un campo electromagnético externo con la nanopartícula, formándose así un dipolo sobre la superficie de la misma. Esta deslocalización de electrones proporciona, entre otras, dos importantes propiedades.
Una de ellas es la aparición de un máximo de absorción en el espectro UV-visible con interesantes propiedades ópticas. La segunda propiedad es la intensificación del campo electromagnético localizado alrededor de la partícula, lo que genera un importante aumento de la señal Raman. Debido a esto, la utilización de estas nanopartículas metálicas en la Espectroscopía Raman Intensificada por Superficie (SERS) se ha convertido en una técnica altamente empleada para la detección de multitud de analitos.
En el capítulo 2 de esta tesis se estudia el comportamiento electro-cinético de partículas poliméricas entrecruzadas (microgeles) bajo la influencia de campos eléctricos, revelando un comportamiento de partícula permeable al solvente cuando el polímero está ionizado.
En el capítulo 3, a través de un novedoso sistema de síntesis, este microgel termosensible se combina con nanopartículas metálicas de oro para crear sistemas híbridos metal-polímero con propiedades plasmónicas dependientes de la temperatura. Este sistema permite crear estructuras con una distancia controlable y acoplar de manera precisa la respuesta plasmónica de las nanopartículas con el substrato plasmónico..
En el capítulo 4 se presenta un método para producir microgeles termosensibles que muestran fotoluminiscencia en función de la temperatura. El sistema se basa en núcleos bimetálicos de oro y plata de ~ 50 nm encapsulados en microgel y recubiertos con un polímero fotoluminiscente usando la técnica Layer-by-Layer. La radiación electromagnética utilizada para excitar el polímero induce un campo electromagnético local sobre la superficie de los núcleos bimetálicos que mejora las tasas de excitación y emisión de fluorescencia del polímero. Finalmente, en el capítulo 5, se estudian aplicaciones potenciales de estos sistemas nano-estructurados para la intensificación del campo electromagnético en dispositivos de células solares, para obtener así una mejora en la eficiencia energética de las mismas.
