HACIA LA MíMESIS DE LA SEDA DE ARA?A A PARTIR DE POLIURETANOS CON SEGMENTOS CORTOS DE UNIDADES RíGIDAS Y SEMIFLEXIBLES ( TOWARDS SPIDER SILK MIMICRY USING POLYURETHANES WITH SHORT SEGMENTS OF RIGID AND SEMIFLEXIBLE UNITS )

摘要

La capacidad de absorber energía mecánica por un material viene determinada por el concepto de tenacidad. Materiales con alta tenacidad, tales como la seda de ara?a, pueden ser empleados en numerosas aplicaciones que van desde la ingeniería civil a la biomedicina, además de seguridad vial o defensa. Los poliuretanos elastoméricos son materiales de gran versatilidad en cuanto a composición y propiedades, resultando atractivos para tratar de mimetizar la seda de ara?a de manera sintética, debido a ciertas similitudes en cuanto a propiedades y morfología. En este trabajo se presentan los resultados de la síntesis y caracterización de una nueva familia de poliuretanos segmentados, formados por segmentos cortos, tanto de cadenas semiflexibles como de cadenas rígidas o cristalinas. El uso de segmentos cortos semiflexibles, es la innovación principal de este trabajo, ya que usualmente los poliuretanos elastoméricos se preparan con dioles de masas moleculares entre 2000-4000 g mol -1 . La introducción de segmentos semiflexibles de baja masa molecular pretende dotar a estos materiales de una mayor capacidad de asociación intermolecular por puente de hidrógeno, manteniendo las propiedades elastoméricas. Los materiales han sido caracterizados mediante espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), microscopía de fuerzas atómicas (AFM), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y ensayos mecánicos de tracción. The capacity to absorb mechanical energy is determined through the concept of toughness. Materials with high toughness such as spider silk, could be used in numerous fields like civil engineering, biomedicine, vial-security or defense. Elastomeric polyurethanes are attractive to try to mimic spider silk through a synthetic pathway due to the materials similitudes in terms of properties and morphology. This work presents results on the synthesis and characterization of a new family of segmented polyurethanes formed by short units of semiflexible and stiff or crystalline segments. The use of semiflexible short units is the principal innovation of this work, since usually the semiflexible segments are composed of diols of molecular weights in the range 2000-4000 g mol -1 . The introduction of short length semiflexible segments aims to endow the material a higher capacity of interchain hydrogen bonding at the same time it retains the elastomeric behavior. The materials were characterized by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), atomic force microscopy (AFM), differential scanning calorimetry (DSC) and tensile testing.