Dinámica confinada en poli(etilén tereftalato) semicristalino: Dispersión Cuasielástica de Neutrones

Abstract

La dinámica confinada es uno de los aspectos más estudiados en el campo de la materia condensada blanda en general, y de los sistemas poliméricos en particular. Los polímeros, debido a razones cinéticas y entrópicas, no son capaces de cristalizar en su totalidad, mostrando una estructura heterogénea y jerarquizada en la que las regiones cristalinas están separadas por dominios amorfos. De esta manera, las regiones amorfas se consideran autoconfinadas por los cristales, que en general, poseen naturaleza laminar. La dinámica de polímeros semicristalinos se ha estudiado ampliamente mediante técnicas de relajación como la espectroscopia dieléctrica, observándose en la mayoría de los casos una ralentización de los movimientos de largo alcance y un ensanchamiento de la distribución de tiempos de relajación. Por otro lado, la dispersión cuasielástica de neutrones QENS es capaz de explorar la dinámica microscópica con resolución temporal y espacial. La dinámica microscópica del poli(etilén tereftalato) PET en estado semicristalino se ha estudiado mediante QENS a distintas temperaturas por encima de la temperatura de transición vítrea. Se presentarán los resultados más representativos de este estudio experimental, llevado a cabo en el instrumento IN10 del ILL. Dicha información es complementada con estudios previos mediante espectroscopia dieléctrica y Neutron Spin Echo. La figura muestra el factor de estructura dinámico medido mediante QENS para el PET en estado semicristalino a 500 K y a distintos valores de Q. El ensanchamiento cuasielástico (curva azul) va creciendo a medida que aumenta Q, indicando que los movimientos que lo originan son de largo alcance. Los resultados obtenidos son compatibles con un modelo de difusión por saltos en un entorno confinado por paredes rígidas o también por límites blandos o permeables.