Qué es el sustrato de polímero
Los polímeros y plásticos conocidos como sustratos poliméricos se utilizan para los billetes y otros productos cotidianos. El billete es más duradero que el papel, no se empapa de líquidos y es más difícil de falsificar, aunque no imposible. Los países cuya producción total de billetes es de polímero son: Australia, Rumanía, Vietnam y Nueva Zelanda. Otros países que tienen una emisión parcial de polímero y papel son Papúa Nueva Guinea, Samoa, Islas Salomón, México, Zambia, Brunei, Malasia, Singapur, Nigeria, Chile, Inglaterra y Nepal[1]. El material también se utiliza en billetes conmemorativos en algunos otros países. El proceso de creación del sustrato de polímero fue desarrollado por el CSIRO de Australia.
Significado del sustrato
El revestimiento por centrifugación es una técnica habitual para aplicar películas finas a los sustratos. Cuando una solución de un material y un disolvente se hace girar a gran velocidad, la fuerza centrípeta y la tensión superficial del líquido crean una cobertura uniforme. Una vez evaporado el disolvente restante, el revestimiento por rotación da lugar a una fina película de un grosor que oscila entre unos pocos nanómetros y unas pocas micras.
El uso del revestimiento por rotación en la electrónica orgánica y la nanotecnología está muy extendido y se ha basado en muchas de las técnicas utilizadas en otras industrias de semiconductores. Sin embargo, las películas relativamente finas y la gran uniformidad que se requiere para la preparación eficaz de los dispositivos, así como la necesidad de que se produzca el autoensamblaje y la organización durante el proceso de fundición, exigen algunas diferencias en el método.
El revestimiento por centrifugación suele consistir en la aplicación de una película fina (de unos pocos nm a unos pocos um) de manera uniforme sobre la superficie de un sustrato mediante el recubrimiento (colada) de una solución del material deseado en un disolvente (una “tinta”) mientras éste gira. En pocas palabras, se deposita una solución líquida sobre un sustrato que gira para producir una fina película de material sólido, como un polímero.
Aplicaciones de las películas finas de polímeros
La gran cantidad de diferentes materiales sensibles a los disolventes que se encuentran en el arte clásico y contemporáneo plantea continuos desafíos para la eliminación segura de los revestimientos perjudiciales (Kavda et al., 2017). Tradicionalmente, los restauradores y conservadores confían en el uso de disolventes orgánicos para disolver o hincharse los materiales no deseados. Los disolventes suelen aplicarse de forma no confinada, utilizando bastoncillos de algodón, o espesados en soluciones poliméricas viscosas y geles disolventes (Burnstock y Kieslich, 1996; Burnstock y White, 2000; Baglioni et al., 2012c). Sin embargo, estos métodos presentan un mal control y una escasa selectividad, o implican la presencia de residuos del sistema de limpieza. Además, la toxicidad de la mayoría de los disolventes utilizados en la restauración plantea problemas de salud.
La eliminación de macromoléculas de alto peso molecular no sigue las reglas de la detergencia clásica. Los estudios realizados en muestras modelo, es decir, portaobjetos de vidrio recubiertos con un copolímero de acrilato, han demostrado que la deshidratación tiene lugar cuando los FNS de base acuosa se ponen en contacto con el recubrimiento polimérico (Raudino et al., 2015, 2017; Baglioni et al., 2017, 2018b). La película se hincha y se desprende de la superficie. Este comportamiento también se observó en muestras de mortero recubiertas con el mismo polímero (Baglioni et al., 2018b). Se comprobó que la naturaleza tanto de los disolventes orgánicos como de los tensioactivos incluidos en la formulación de limpieza tiene una importancia fundamental en todo el proceso. Los disolventes hinchan el polímero y reducen su temperatura de transición vítrea, aumentando la movilidad de las cadenas poliméricas; el tensioactivo reduce la tensión interfacial, promoviendo cinéticamente el desprendimiento de la película de polímero de la superficie, e iniciando el proceso de deshidratación que finalmente rompe el recubrimiento en gotas de polímero separadas.
Láminas de plástico
La deposición de una película polimerizada por plasma sobre un sustrato de silicio cambia sustancialmente las fluctuaciones en la superficie de una película de poliestireno (PS) fundido suficientemente fina sobre el sustrato. Los tiempos de relajación de las fluctuaciones superficiales medidos con espectroscopia de correlación de fotones de rayos X (XPCS) para películas fundidas de un grosor de aprox. Los tiempos de relajación de la fluctuación superficial medidos con espectroscopia de correlación de fotones de rayos X (XPCS) para películas fundidas de 131 kg/mol de PS lineal sobre silicio y sobre una oblea de silicio modificada con polímeros de plasma pueden describirse utilizando una teoría hidrodinámica del continuo (HCT) que asume que la película se caracteriza en toda su profundidad por la viscosidad del volumen. Sin embargo, cuando el espesor de la película se reduce a ~3Rg, los efectos de confinamiento son evidentes. Las fluctuaciones de la superficie son más lentas que las predichas utilizando la HCT, y el efecto de confinamiento para la PS sobre el silicio es mayor que el de la PS sobre la película polimerizada por plasma. Esta desviación se debe, por tanto, a una diferencia en los espesores de las capas fuertemente adsorbidas en el sustrato que se ven afectadas por la energía superficial del sustrato.
abstractNote = {La deposición de una película polimerizada por plasma sobre un sustrato de silicio cambia sustancialmente las fluctuaciones en la superficie de una película de poliestireno (PS) fundido suficientemente fina sobre el sustrato. Los tiempos de relajación de la fluctuación superficial medidos con espectroscopia de correlación de fotones de rayos X (XPCS) para películas fundidas de aproximadamente 4Rg de espesor de PS. Los tiempos de relajación de la fluctuación superficial medidos con espectroscopia de correlación de fotones de rayos X (XPCS) para películas fundidas de 131 kg/mol de PS lineal sobre silicio y sobre una oblea de silicio modificada con polímeros de plasma pueden describirse utilizando una teoría hidrodinámica del continuo (HCT) que asume que la película se caracteriza en toda su profundidad por la viscosidad del volumen. Sin embargo, cuando el espesor de la película se reduce a ~3Rg, los efectos de confinamiento son evidentes. Las fluctuaciones de la superficie son más lentas que las predichas utilizando la HCT, y el efecto de confinamiento para la PS sobre el silicio es mayor que el de la PS sobre la película polimerizada por plasma. Esta desviación se debe, por tanto, a una diferencia en los espesores de las capas fuertemente adsorbidas en el sustrato que se ven afectadas por la energía superficial del sustrato.},