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Polímers cristall-líquids (PCL) posseeixen propietats que són una combinació entre sòlids cristal·lins i fluids. Actualment, PCL que incorporen elements actius en l'estructura (pe, grups de foto-sensibles, dendrons, etc.) condueixen a un material selectivament sensible. S'informa que els polímers es poden aplicar en diversos sistemes pe com materials amb memòria de forma, sensors o pantalles foto-òptiques. Els nostres estudis se centren en dues aplicacions diferents: microcàpsules fotosensibles per a sistemes de lliurament controlat i les membranes autoacoblades conductores de protons per a la fotosíntesi artificial. La versatilitat i les propietats anisotrópicas de PCL, els fan com a candidats ideals per a nombrosos aplicacions intel·ligents. Per obtenir sistemes amb alliberament foto-activa, una família de copolímers, que conté alfa-estilbè i diferents espaiadors s'han dissenyat i sintetitzat. Alfa-estilbè és un mesogéno foto-actiu. Les microcàpsules basades d'alfa-metilestilbeno, amb vainillina en nucli, estaven preparats. Experiment d'alliberament amb i sense fotoirradiación va demostrar l'eficàcia d'aquest sistema. CLP d'estructura adequada per a auto-acoblament en una estructura columnar que podria ser efectiu en el transport de protons selectiu. Alineació homeotrópica de columnes en una membrana polimèrica permet aconseguir conductivitat de protons. Objectiu del nostre treball va ser: aconseguir estructures organitzades utilitzant poliamines modificades amb un mesógeno dendrític en posició lateral; preparació de membranes orientades usant aquests materials polimèrics; avaluar l'eficàcia de les membranes cap al transport de protons. Es van preparar membranes híbrides de ceràmica / poliamina. El material va mostrar alta conductivitat de protons selectiva i transport aigua-independent., Actualmente, PCL que incorporan elementos activos en la estructura (p.e., grupos de foto-sensibles, dendrones, etc.) conducen a un material selectivamente sensible. Se informa de que los polímeros se pueden aplicar en varios sistemas p.e. como materiales con memoria de forma, sensores o pantallas foto-ópticas. Nuestros estudios se centran en dos aplicaciones diferentes: microcápsulas fotosensibles para sistemas de entrega controlada y las membranas autoensambladas conductoras de protones para la fotosíntesis artificial. La versatilidad y las propiedades anisotrópicas de PCL, los hacen como candidatos ideales para numerosos aplicaciones inteligentes. Para obtener sistemas con liberación foto-activa, una familia de copolímeros, que contiene alfa-estilbeno y diferentes espaciadores se han diseñado y sintetizado. Alfa-estilbeno es un mesogéno foto-activo. Las microcápsulas basadas de alfa-metilestilbeno, con vainillina en núcleo, estaban preparados. Experimento de liberación con y sin fotoirradiación demostró la eficacia de este sistema. CLP de estructura adecuada para auto-ensamblaje en una estructura columnar que podría ser efectivo en el transporte de protones selectivo. Alineación homeotrópica de columnas en una membrana polimérica permite conseguir conductividad de protones. Objetivo de nuestro trabajo fue: lograr estructuras organizadas utilizando poliaminas modificadas con un mesógeno dendrítico en posición lateral; preparación de membranas orientadas usando estos materiales poliméricos; evaluar la eficacia de las membranas hacia el transporte de protones. Se prepararon membranas híbridas de cerámica/poliamina. El material mostró alta conductividad de protones selectiva y transporte agua-independiente., Liquid Crystalline Polymers (LCPs) possess properties which are a combination of crystalline solids and fluids. Currently, LCPs which incorporate active elements into the structure (i.e. photo-sensitive groups, dendrons, etc.) lead to selectively sensitive material. It is reported, that those polymers can be applied in a variety of systems i.e. as memory-shape materials, sensors or photo-optical displays. Our studies are focused on two different applications: photosensitive microcapsules for controlled delivery systems and self-assembly proton-conducting membranes for artificial photosynthesis. The extreme versatility and the characteristic anisotropic properties of LCPs, make them the ideal candidates for numerous smart applications. To achieve systems with photo-triggered release, a family of copolymers which contained alpha-methylstilbene and different spacers were designed and synthesized. Alpha-methylstilbene is a well-known photo-active mesogenic group. Microcapsules based on alpha-methylstilbene containing vanillin as a core were prepared. Release experiment in the presence and the absence of photoirradiation proved the effectiveness of this system. LC polymers of proper structure self-assembly into a columnar structure which could be effective in selective proton transport. Homeotropic alignment of columns in a polymeric membrane allows to achieve proton-conductivity. Aim of our work was: achieving organized structures using polyamine modified with a dendritic mesogen in side position; preparing oriented membranes based on this polymeric materials;assessing the effectiveness of the prepared membranes toward proton transport. Hybrid ceramic/polyamine membranes were prepared. The new material showed high selective proton conductivity and water independent transport.

Las actuales membranas en el mercado para pilas de combustible alimentadas por bioalcoholes presentan el fenómeno del crossover o flujo cruzado, responsable de la pérdida de eficiencia de la pila. Los polímeros obtenidos como una modificación química de la poliepiclorhidrina (PECH) y de la poli(1-(2-hidroxietil)aziridina) (PAZE) suponen un importante avance, puesto que se utiliza la capacidad coordinativa del oxígeno y del nitrógeno frente a los cationes para transportar los protones. En este trabajo se ha sintetizado y caracterizado el comportamiento dieléctrico de diferentes cristales líquidos columnares poliméricos obtenidos por modificación de estos polímeros [1-2]. Estos polímeros modificados contienen grupos con una estructura cónico-plana que se ensamblan formando una columna de canal iónico, cuyo centro está formado por una cadena continua hidrofílica de poliéter o poliamina, que actúa como transportador de protones. Para obtener el espectro de relajaciones dieléctricas y la conductividad iónica se realizaron medidas en el rango de frecuencias f = 10-2/107 Hz y desde -150ºC hasta la temperatura de isotropización, que depende de la estructura química del polímero. El espectro de relajaciones de los polímeros se representan en términos de la permitividad dieléctrica compleja, ε’ y ε’’, la tangente de pérdidas, tan(δ), y el módulo eléctrico, M* y se observan las relajaciones correspondientes a fenómenos de movilidad local en este tipo de cristales líquidos [3]. Estos polímeros exhiben una conductividad protónica que alcanza valores similares a los que muestran las membranas comerciales de Nafión. Los resultados obtenidos indican que se puede conseguir un alto grado de selectividad de los protones frente a otras moléculas como el agua y el metanol, eliminando en gran medida el fenómeno del crossover. Por tanto es posible diseñar nuevas estrategias para preparar electrolitos anisótropos aplicables a pilas de combustible alimentadas por bioalcoholes, donde los mecanismos de conductividad se controlan a través de la formación de mesofases columnares. Los autores quieren agradecer al Ministerio de Economía y Competitividad por su apoyo a través de los proyectos de investigación ENE2011-28735-C02-01 (DOMEPOL) y CTQC2013-46825-R y la Generalitat Valenciana a través de los programas GRISOLIAP/2012/056 y APOSTD/2014/041.