Nanocompuestos de óxido de grafeno y polímero de alto contenido de nanorrelleno a través de autoensamblaje asistido por vacío

Resumen: Se preparan nanocompuestos de polímero homogéneos y altamente ordenados de óxido de grafeno en capas utilizando una técnica de autoensamblaje asistido por vacío (VASA). En VASA, todos los componentes (nanorrelleno y polímero) se mezclan previamente antes del ensamblaje bajo un flujo, lo que lo hace compatible tanto con poli(alcohol vinílico) (PVA) hidrofílico como con poli(metacrilato de metilo) (PMMA) hidrofóbico para la preparación de compuestos con más del 50 % en peso de relleno. Este proceso es complementario al ensamblaje capa por capa, donde se requiere que los componentes de ensamblaje interactúen fuertemente (p. ej., a través de atracción coulómbica). Las nanosheets dentro de los nanocompuestos ensamblados por VASA exhiben un alto grado de orden con un espaciamiento entre láminas ajustable, dependiendo del contenido del polímero. Los nanocompuestos de óxido de grafeno–PVA, preparados a partir de agua, exhiben valores de módulo enormemente mejorados en comparación con películas de PVA puro o de óxido de grafeno puro. Los valores de módulo para los nanocompuestos de óxido de grafeno–PMMA, preparados a partir de dimetilformamida, son intermedios a los de los componentes puros. Las diferencias en estructura, módulo y resistencia pueden atribuirse a la composición de la galería, específicamente a la capacidad de formación de enlaces de hidrógeno de las especies intercalantes.