La Escuela se compone de tres módulos:

1) Módulo básico (20 hs): se desarrollan los conceptos fundamentales de físico-química sol-gel (precursores, fisicoquímica de soles, fisicoquímica de geles, modelos de gelificación), procesamiento (polvos, films, partículas de tamaño controlado), tratamiento térmico y cristalización, biomimetismo. Se presentan métodos básicos de caracterización de materiales y nanoestructuras (espectroscopías, métodos dispersivos, microscopías). Este módulo está a cargo de profesores de las instituciones locales participantes (UBA, UNSAM, CNEA) y de profesores invitados, locales o extranjeros. Corresponde a los tópicos 1 a 5 y parte del tópico 6.

2) Módulo avanzado (20 hs): se presentan temas de frontera en relación con métodos de caracterización avanzados (RMN, SAXS, WAXS), propiedades (ópticas, catalíticas) y aplicaciones de materiales diseñados por vías sol-gel (sensores, fotónica, bio-médicas). Este módulo está a cargo de profesores invitados. Corresponde a los tópicos 7 a 9 y parte del tópico 6. 

3) Trabajo experimental (40 hs): a partir de la síntesis y caracterización de un material los alumnos aplican los conceptos básicos para diseñar un material con propiedades definidas. La metodología de trabajo se centra en un diseño racional de la síntesis y en el análisis riguroso de los datos experimentales de caracterización. El trabajo de laboratorio es el fuerte de la Escuela donde los alumnos y las alumnas exploran métodos de síntesis de diferentes materiales, siguiendo una aproximación que es propia de trabajos de investigación y desarrollo. Cada comisión tiene un/a tutor/a que es especialista en el tema. Para diversificar los materiales que se sintetizan algunos especialistas invitados también actúan como tutores. 

La caracterización de los materiales sintetizados se realiza con las técnicas disponibles en las diferentes instituciones involucradas en la Escuela.

PROGRAMA MODULO TEORICO

1. Química de Precursores en Solución
   • Tipos de precursores y su reactividad en solución. El modelo de la carga formal.
   • Sales de iones metálicos en solución: hidrólisis, condensación, formación de fases sólidas
   • Alcóxidos en solución: Estructura, hidrólisis, condensación,
   • Precursores mixtos
2. Partículas coloidales y soles
   • Nucleación y crecimiento de partículas en solución: Nucleación homogénea (modelo de La Mer y modificaciones). Crecimiento cristalino. Influencia de los aniones en forma y tamaño de partícula.
   • Soles
     • Peptización
     • Soles electrostáticos: Interacciones de van der Waals; capa eléctrica doble; teoría     DLVO; coagulación y redispersión
     • Soles estéricos: interacciones estéricas
     • Síntesis de soles
   • 3. Técnicas de caracterización: determinación de movilidades electroforéticas
3. Gelificación y geles:
   • Modelos de gelificación y percolación
   • Modelos de crecimiento de geles
   • Estructura y clasificación de geles: geles poliméricos; geles coloidales
   • Geles húmedos: hinchamiento; sinéresis; envejecimiento;
   • Secado de geles: procesos. Xerogeles y aerogeles
   • Determinación del punto de gelificación
4. Preparación de películas delgadas
   • Relación entre el precursor y la microestructura de las películas
   • Dip-coating
   • Spin coating
   • Interacción película substrato
5. Consolidación y evolución estructural
   • Transformaciones químicas a temperaturas intermedias
     • Cristalización topotáctica
     • Cristalización por nucleación y crecimiento
   • Sinterizado
6. Caracterización de materiales sol-gel
   • Espectrocopía IR convencional, 2D y resuelta en el tiempo
   • Métodos dispersivos:

      6.1 Dispersión de luz,

      6.2 Dispersión de rayos X y de neutrones a bajo ángulo (SAXS, SANS)

7. Materiales híbridos, nano y mesoestructurados
   • Definición, clasificación y estrategias de síntesis de materiales híbridos.
   • Materiales nanoestructurados: química sol-gel y propiedades cuantizadas.
   • Materiales organizados en la escala mesoscópica: el orden supramolecular.
   • Aplicaciones: revestimientos, materiales ópticos avanzados, catálisis.
8. Biomateriales, Materiales con actividad biológica y materiales biomimeticos

    8.1 Bio construcción de estructuras organizadas: diatomeas

    8.2 Materiales biomiméticos: aprendiendo de la Madre naturaleza

    8.3 Materiales con actividad biológica: encapsulación de enzimas, proteinas, células

TOPICOS ESPECIALES (edición 2022)

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