Inclusión de Ag en materiales basados en sílice y circonia, sintetizados por el método sol-gel, para su aplicación como aditivos antimicrobianos en pinturas

Las pinturas y los recubrimientos superficiales ofrecen dos propiedades importantes sobre una estructura, protección y decoración, pero la colonización microbiana sobre edificios pintados genera problemas estéticos y pueden conducir a la degradación del recubrimiento y el descascarado, además de generar problemas de salud. Los biocidas adicionados en las formulaciones de las pinturas en bajas concentraciones, evitan la proliferación de hongos y bacterias en el interior de edificaciones, siendo los hongos, entre los microorganismos que colonizan las paredes, considerados muy perjudiciales. El interés en las propiedades antimicrobianas de la plata (Ag) ha ido creciendo con el tiempo y se ha utilizado en muchos materiales con tales fines, pero la inmovilización de agentes antimicrobianos dentro de múltiples materiales obtenidos por sol-gel se ha investigado recientemente. El método sol-gel abrió una nueva vía de síntesis a baja temperatura, ya que permite controlar las propiedades de un material obtenido a partir de precursores líquidos muy puros, de forma que reúna las características necesarias para ser utilizado como membrana selectiva. En el contexto de este trabajo se desarrollan solidos cuya fase activa está formada por óxidos de silicio o de circonio u óxidos mixtos de sílice–circonia, con las que interaccionan las partículas de Ag. La evaluación de la actividad antifúngica se realizó utilizando el método de inhibición en placa con distintas concentraciones frente a los hongos Alternaria alternata y Chaetomiun globosum y, luego de incorporar los sólidos sintetizados como aditivos en pinturas de base acuosa, se realizó la determinación de la bio-resistencia de las mismas a la degradación fúngica, a través del Standard Test Method 5590. El mecanismo del efecto antimicrobiano de la plata todavía aún no se comprende completamente y debe ser consensuado. Algunas investigaciones proponen que la plata perturba la permeabilidad de la membrana de la célula y, por ende, la función de respiración de la misma, entre otros mecanismos. Este es un punto por más interesante para la realización de la investigación que se llevó a cabo en este trabajo de Tesis Doctoral. Esta propuesta permitió realizar aportes en las áreas de materiales y de síntesis amigables con el medio ambiente, buscando al mismo tiempo una solución a la interacción entre las partículas de Ag y los aditivos sintetizados para su uso con actividad antimicrobiana.Facultad de Ciencias Exacta

Síntesis estructural de sílices hidrofílicas e hidrofóbicas para su uso en empaquetamiento de alimentos

Las frutas y los vegetales son ingredientes clave en muchos alimentos procesados. Los consumidores exigen cada vez más productos alimenticios que conserven su valor nutritivo. El aroma y la textura deben ser mantenidos como si el producto fuese fresco, y deben además contener menos aditivos, tales como conservantes. Estos requisitos plantean nuevos retos para el procesamiento y empaquetamiento de frutas y vegetales. Este trabajo tiene como objetivo el desarrollo de materiales híbridos, basados en sílice, con diferentes propiedades superficiales modificadas por técnicas como la de funcionalización/modificación, para lo cual se utilizaron los reactivos 3-aminopropiltrietoxisilano (APS) y 1,1,1,3,3,3-hexametildisilazano (HMDS); con vistas a su empleo futuro como cargas en películas que recubrirán frutas, específicamente en este estudio, manzanas. En relación a la obtención de sílice mediante la técnica de sol-gel, se seleccionó en busca de una técnica sencilla y de bajo costo. Las técnicas de caracterización usadas fueron: titulación potenciométrica con n-butilamina, difracción de rayos X, TEM, SEM, propiedades texturales, mojabilidad y para evaluar la pulpa de las manzanas luego de su cortado y contacto con las diferentes sílices sintetizadas se utilizó la técnica de colorimetría. La síntesis de estas sílices modificadas busca una alternativa a las comerciales, tanto desde el punto de vista de su síntesis amigable con el ambiente como en el intento de no alterar las características de las frutas con las cuales entrarían en contacto.Facultad de Ciencias Exacta

Additive synthesis by sol-gel method for its use as antimicrobial

The antimicrobial activity of silver nanoparticles makes this chemical element attractive for their incorporation in different materials. Additionally, heteropolyacids (HPAs) have advantages as catalysts which make them environmentally very interesting. The objective of this work is to incorporate in a silica matrix obtained by sol-gel an HPA together with Ag, for their use as fillers in paints or adhesives. Six samples were synthesized, using tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, acetic acid, molybdophosphoric acid and silver acetate. The silicas were characterized by potentiometric titration, XRD, SEM, TEM, SBET and FT-IR. When HPA is used instead of acetic acid, a variation on the final acidity is produced. The specific surface area decreases when HPA is incorporated into the silica synthesized using tetraethoxysilane as precursor, noticing a slight increase when Ag is added because a different distribution of HPA in the matrix. By SEM, it was observed that the particle size is bigger when the silicas are synthesized with TEOS-HPA, but it still shows the characteristic morphology of bulk silica. Additionally, preliminary test to evaluate the antimicrobial properties of the solids were carried out with fungi as Chaetomium globosum and Alternaria alternate, isolated from contaminated paints, and the first results are encouraging to continue with the development of these materials.Fil: Arreche, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas ; ArgentinaFil: Hernández, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas ; ArgentinaFil: Blanco, Mirta Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas ; ArgentinaFil: Vazquez, Patricia Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas ; Argentin

Sunflower ashes and nanoparticles embedded in silane matrix as bioactive filler material

Microbial contamination of indoor environmental surfaces is a common source forinfections therefore, bio-deterioration in buildings indoor materials is really important toavoid, due to the negative impact on human health. Consequently, functionalized andsustainable materials are being intensively studied to control the microbial colonization.Firstly, it was possible to obtain silica samples by the sol-gel method with the addition ofsunflower residues in the form of ashes together with silver or copper salt to produceantimicrobials solids. Secondly, the synthesized solids were characterized by differenttechniques. TEM analyses confirmed the successful inclusion of silver and coppernanoparticles into the silica framework mainly spherical in shape, and small size. Theantimicrobial activity of the solids was assessed against fungal strains obtained from indoorbio-deteriorated building surfaces, Chaetomium globosum (KU936228) and Alternariaalternata (KU936229). The addition of ashes into the samples improved the antifungalactivity of the solids. Both silver and copper as antimicrobial agents reduce the potential forcross-contamination to occur, as it is effective against a wide range of microorganisms.Fil: Arreche, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Bellotti, Natalia. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas; ArgentinaFil: Vázquez, Patricia María Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentin

Synthesis of antimicrobial siliceous materials by adding sunflowers ashes with silver and copper particles

Microbial contamination of indoor environmental surfaces is a common source for infections. Therefore, bio-deterioration in buildings indoor materials is really important to avoid, due to the negative impact on human health. Consequently, functionalized and sustainable materials are being intensively studied to control the microbial colonization. Firstly, it was possible to obtain silica samples by the sol-gel method with the addition of sunflower residues in the form of ashes together with silver or copper salt to produce antimicrobials solids. Secondly, the synthesized solids were characterized by different techniques. TEM analyses confirmed the successful inclusion of silver and copper nanoparticles into the silica framework mainly spherical in shape, and small size. Both silver and copper as antimicrobial agents reduce the potential for cross-contamination to occur, as it is effective against a wide range of microorganisms, by the addition of ashes into the samples improved the antifungal activity of the solids against both fungal strains tested, Chaetomium globosum and Alternaria alternata.Fil: Arreche, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Bellotti, Natalia. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones en Tecnología de Pinturas; ArgentinaFil: Vázquez, Patricia María Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentin

Inclusión de plata y cobre en sílice sol-gel para su uso como aditivo antimicrobiano

Existe un gran interés en el desarrollo de nuevos materiales con alto valor agregado, tales como materiales biodegradables, inteligentes, o que incorporan el uso de nanotecnología para mejorar alguna de sus propiedades.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Inclusión de plata y cobre en sílice sol-gel para su uso como aditivo antimicrobiano

Existe un gran interés en el desarrollo de nuevos materiales con alto valor agregado, tales como materiales biodegradables, inteligentes, o que incorporan el uso de nanotecnología para mejorar alguna de sus propiedades.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Obtención de nanosilices mediante sol-gel

Este trabajo representa una nueva propuesta para la síntesis de materiales con aplicaciones tecnológicas que tengan procesos fáciles y de bajos costos para los pequeños empresarios de nuestra región. La sustitución de sílice pirogénica por sílice obtenida por sol-gel es uno de los propósitos de esta investigación en los diferentes usos de aquella, altamente costosa. Si se logra la aplicación en algún uso tecnológico habrá tenido sentido todo el esfuerzo realizado.Facultad de Ciencias Exacta

Inclusión de plata y cobre en sílice sol-gel para su uso como aditivo antimicrobiano

Existe un gran interés en el desarrollo de nuevos materiales con alto valor agregado, tales como materiales biodegradables, inteligentes, o que incorporan el uso de nanotecnología para mejorar alguna de sus propiedades.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Inclusión de cenizas de cáscaras de girasol en sílices sol-gel antimicrobianas

La colonización microbiana de superficies es un desencadenante común de infecciones, principalmente respiratorias. Por lo tanto, es muy importante evitar dicho bio-deterioro en el interior de edificaciones debido a su impacto negativo en la salud. Consecuentemente, se ha generado un especial interés en el desarrollo de materiales antimicrobianos y sustentables para recubrir superficies y controlar la contaminación. La colonización microbiana de superficies es un desencadenante común de infecciones, principalmente respiratorias. Por lo tanto, es muy importante evitar dicho bio-deterioro en el interior de edificaciones debido a su impacto negativo en la salud. Consecuentemente, se ha generado un especial interés en el desarrollo de materiales antimicrobianos y sustentables para recubrir superficies y controlar la contaminación.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada