Innovative polymer nanoparticles for energy storage and anti-counterfeiting applications

La nanociencia y la nanotecnología representan uno de los campos más interesantes de la ciencia moderna, con un carácter altamente multi- e interdisciplinar, ya que combina diferentes disciplinas como la química, la biología, la física y la ingeniería, aprovechando sus principios y procesos. Los nanomateriales han estado presentes en la naturaleza y en la vida desde tiempos ancestrales. Sin embargo, no es hasta la revolución industrial cuando se desarrollan nuevas herramientas tecnológicas que propiciarán en el futuro un gran interés por el estudio de los nanomateriales. Una de las grandes características de los nanomateriales es que presentan propiedades diferentes al disminuir su tamaño a nivel nanométrico ya que poseen una mayor área superficial. Las nanopartículas poliméricas (PNPs) han recibido recientemente mucho interés y tienen un papel clave en diversas áreas como fotónica, electrónica, sensores, medicina, control de la contaminación y tecnología ambiental. La transformación del polímero disponible a granel en un material polimérico de tamaño nanométrico ha proporcionado la aparición de propiedades nuevas e interesantes sin cambiar la composición del polímero. Con el fin de desarrollar nuevos dispositivos de alta tecnología para diversas aplicaciones, los investigadores necesitan controlar mejor la estructura y la función de las nanopartículas poliméricas comprendiendo el papel del tamaño, la forma y la composición. La interfaz de investigación en la que las nanopartículas poliméricas se encuentran con la química analítica, la biomedicina, la construcción, la electroquímica y otros campos ofrece ricas oportunidades para revelar nuevas propiedades químicas, médicas y biológicas de los nanomateriales y descubrir muchas funciones y aplicaciones nuevas de estos materiales. Las nanopartículas poliméricas, por tanto, representan una plataforma para poder desarrollar nuevas aplicaciones, estudiando nuevas rutas sintéticas para obtener las propiedades óptimas para cada aplicación deseada. En la tesis, se describen los avances recientes en la síntesis de nuevas nanopartículas poliméricas con propiedades avanzadas mediante diferentes estrategias. Las estrategias sintéticas incluyen la síntesis química y física para la producción controlada de nanopartículas poliméricas con morfologías bien definidas. En concreto, se desarrollaron diferentes tipos de nanopartículas con altas prestaciones en aplicaciones en almacenamiento de energía y en el campo de la antifalsificación. Los beneficios tecnológicos que se han desarrollado en la tesis doctoral residen en el diseño de los nuevos nanomateriales con potenciales aplicaciones que además pueden aportar valor a tecnologías y productos ya existentes, como además dar soluciones a problemas medioambientales y sociales actuales. Estas nuevas rutas sintéticas y pruebas de concepto creadas en la presente tesis doctoral generan nuevo conocimiento que da valor tanto a nivel académico como industrial.