Nanocompositi colloidali come membrane elettroattive sensibili al pH

Negli ultimi due decenni i materiali polimerici nanocompositi hanno attratto l’interesse della ricerca scientifica e tecnologica [1, 2]. I materiali ibridi che si possono ottenere caricando una matrice polimerica con additivi di dimensione nanometrica sono potenzialmente interessanti per le particolari proprietà elettriche e meccaniche conferite dalla sinergia tra la matrice e le nanoparticelle [3]. In questa ricerca sono stati preparati nanocompositi polimerici conduttivi e sensibili al pH combinando le proprietà di un lattice acrilico polimerico come matrice filmante e di nanotubi di carbonio a parete multipla (MWNT) come componente conduttiva. La matrice polimerica è stata ottenuta sintetizzando un lattice “core-shell” le cui particelle polimeriche sono caratterizzate da un nucleo di butil acrilato/metil metacrilato (BM) ed un guscio di omopolimero o copolimero dell’acido acrilico con monomeri idrofobizzanti; il contenuto in acido acrilico rende le particelle pH sensibili. Il processo di polimerizzazione in emulsione con tecnica RAFT ab initio, è stato condotto in assenza di tensioattivi a basso peso molecolare, ma il controllo della sintesi è stato garantito dalla presenza di macrotrasferitori radicalici anfifilici (macroRAFT), precedentemente sintetizzati con tecnica RAFT, che sono stati utilizzati sia come stabilizzanti colloidali sia come macromeri reattivi, andando a costituire il suddetto guscio delle particelle del lattice finale. È stata osservata tramite Light Scattering Dinamico in soluzione acquosa l’espanzione/contrazione delle particelle al variare del pH. Sono state studiate la cinetica e l’entità dell’assorbimento di soluzioni acquose a diversi pH dei film polimerici ottenuti dai lattici sopra descritti. È stata analizzata la variazione di resistenza in funzione del pH delle membrane nanocomposite ottenute dai suddetti lattici una volta mescolati con una dispersione di MWNT. Tali caratteristiche sono state poi messe in relazione con la diversa architettura e composizione dei macroRAFT utilizzati in fase di reazione.