Síntesis de fibras poliméricas conductivas a partir de biopolímeros nanoestructurados con propiedades mejoradas para el desarrollo de e-textiles para dispositivos termoeléctricos de generación de energía limpia

Tradicionalmente se han usado metales como materiales conductores. Sin embargo, con el desarrollo de dispositivos electrónicos cada vez más portables, flexibles y pequeños, se necesita disponer de otros materiales que también sean conductores eléctricos. El desarrollo de polímeros conductores demostró que era posible sintetizar polímeros con propiedades conductoras como el polipirrol (PPy), la polianilina (PANI) y el poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT). Sin embargo, el problema central que impide el uso generalizado de polímeros conductores en el desarrollo de dispositivos eléctricos es el impacto ambiental que tendría como consecuencia el incremento de generación de basura electrónica. Investigaciones anteriores realizadas en este laboratorio han demostrado la factibilidad de usar biopolímeros como alternativa para obtener materiales conductores eléctricos ligeros y flexibles. Entre los biopolímeros usados están la celulosa bacteriana, almidón, carragenina y otros polisacáridos. Una estrategia exitosa ha sido sintetizar nanocompuestos en los que se agrega una fase con propiedades conductoras. Para el presente proyecto se pretende estudiar la conductividad de nanocompuestos de matriz biopolimérica para determinar las estrategias que permitan maximizar la conductividad final. La hipótesis es que los biopolímeros como la celulosa y el almidón pueden servir como matriz para la síntesis de nanocompuestos con propiedades conductoras de la electricidad, al utilizar nanorefuerzos conductores. La propuesta usará como fase conductora nano-objetos como grafeno y nanopartículas metálicas. Se determinará el contenido óptimo de fase conductora y el método óptimo para el procesamiento fibras poliméricas conductoras.

Sintetizar fibras poliméricas conductivas a partir de celulosa bacteriana y otros biopolímeros reforzados con nanopartículas conductoras para el desarrollo de e-textiles para dispositivos termoeléctricos de generación de energía limpia.

-Sintetizar nanocompuestos de celulosa bacteriana con nanopartículas conductoras. -Caracterizar la dinámica molecular de la celulosa y los nanocompuestos producidos. -Estudiar la conductividad eléctrica de los nanocompuestos producidos. -Determinación del contenido óptimo de nanorefuerzos para maximizar la conductividad. -Caracterizar propiedades físicas y químicas de las fibras conductoras. -Evaluar las aplicaciones potenciales mediante la fabricación de un e-textil termoeléctrico.

El resultado central del proyecto es sintetizar fibras poliméricas conductivas a partir de biopolímeros con propiedades mejoradas para ser empleadas en e-textiles para aplicaciones en dispositivos termoeléctricos de generación de energía limpia. Desarrollándose un protocolo de síntesis de fibras poliméricas a partir de celulosa bacteriana y almidón. En los resultados se encuentran: 02 (dos) Artículos científicos originales aceptados o publicados en revistas indizadas en Scopus o WoS en Q1 o Q2(*) 02 (dos) Tesis finalizadas de posgrado, versión final lista para sustentar, presentada al área o unidad correspondiente, que conlleven a la obtención de grados académicos en universidades peruanas o después del desarrollo del proyecto. 01 (una) Ponencia en congresos de alcance internacional. Caracterización de propiedades físicas y químicas de las fibras conductoras desarrolladas, así como estudios de conductividad eléctrica

Los resultados del proyecto permitirán consolidar las líneas de investigación relacionado con nanomateriales y biopolímeros de la entidad ejecutora PUCP. Permitirá fortalecer la participación conjunta entre dichas entidades participantes que previamente han ejecutado y culminado con éxito. A través de la ejecución del presente proyecto permitirá se contribuye con el fomento del desarrollo de nanotecnología.

Investigacion basica

Multidisciplinario

ADMINISTRADO

LIMA - LIMA - SAN MIGUEL | PUNO - SAN ROMAN - JULIACA

• 89 — Polímeros

Ciencias naturales - Química - Ciencia de los polímeros

UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA