Ricerc@Sapienza

I microgel colloidali hanno recentemente richiamato l'attenzione sia per le loro potenzialità nelle applicazioni tecnologiche che per le implicazioni nella ricerca di base essendo considerati sistemi modello nella materia soffice. I microgel colloidali sono particelle di dimensioni nano e micrometriche disperse in un solvente, in grado di assorbire e rilasciare in maniera controllata notevoli quantità di solvente in risposta a piccole variazioni di parametri quali temperatura, pH, pressione, deformazioni o stress. In questo progetto verranno studiati microgel multiresponsivi costituiti da network polimerici interpenetrati (IPN - Interpenetrated Polymer Network) di poli(N-isopropilacrilammide) (PNIPAM), sensibile alla temperatura e acido poliacrilico (PAAc) responsivo al pH. All'aumentare della temperatura, sono caratterizzati da una transizione di volume in cui le particelle passano da uno stato idratato e gonfio ad uno deidratato e contratto. Ad alte concentrazioni la transizione di volume è accompagnata anche da un passaggio da fase liquida a stato arrestato (di gel e/o vetro). La possibilità di controllare il loro potenziale di interazione attraverso parametri sperimentalmente accessibili,come la temperatura, il pH, la concentrazione e il contenuto di acido poliacrilico, rende i microgel IPN fortemente versatili. In questo progetto, la combinazione di più tecniche sperimentali consentirà di studiare la struttura, la dinamica e le proprietà elastiche dei microgel. In particolare verranno studiati attraverso varie tecniche: la reologia per le proprietà viscoelastiche, lo scattering dinamico della luce (DLS) per informazioni dirette sul raggio idrodinamico, la calorimetria a scansione differenziale (DSC) per le proprietà termiche e le transizioni di fase, la spettroscopia Raman per informazioni sulle modifiche a livello molecolare e la microscopia a fluorescenza per investigarne, tramite la funzionalizzazione con opportuni fluorofori, la struttura interna.