III Simposio de Postgrado 2025: Ingeniería, ciencia e innovación

11 174 Módulo Química, Biotecnología y Materiales Adhesión de Recubrimientos de MXenes Sobre Superficies de Silicio Modificadas Químicamente *E-mail: alvarocorrea@ug.uchile.cl ¹ Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales, Universidad de Chile A. Correa ¹* Esteban Araya ¹ Sana Munir ¹ Javier Marqués H.¹ A. Ronsenkranz ¹ M. Soler ¹ Resumen Los MXenos son compuestos bidimensionales formados por carburos, nitruros o carbonitruros de metales de transición, dispuestos en láminas intercaladas. Su fór- mula general es M n+1 ₁ X n T, donde M es un metal de transición, X corresponde a C o N, y T representa grupos funcionales superficiales, principalmente O, OH y F. Gracias a sus propiedades, el MXeno Ti₃C₂ ha sido ampliamente estudiado, destacando en el área de la tribología. La tribología estudia la fricción, el desgaste y la lubricación entre superficies sólidas. Una estrategia común consiste en aplicar recubrimientos lubricantes sólidos que reduzcan la fricción. En este contexto, los MXenos han demostrado ser eficaces, ya que la presencia de múltiples capas en la interfase entre dos materiales reduce el coeficiente de fricción mediante el deslizamiento entre láminas [1] . Sin embargo, la eficacia de estos recubrimientos depende fuertemente de la ad - hesión al sustrato. Esta puede mejorarse modificando la química superficial para aumentar los grupos funcionales disponibles, lo que incrementa las fuerzas inter- moleculares [2] . Este proyecto busca funcionalizar químicamente tanto superficies de Ti₃C₂ [3] como del sustrato, usando grupos hidrofílicos o hidrofóbicos, con el fin de estudiar su influencia en la fuerza de adhesión. Se prevé que la afinidad entre superficies funcionalizadas con grupos de similar polaridad, ya sean hidrofílicos o hi - drofóbicos, incremente la interacción intermolecular en la interfase MXeno/sustrato. Esta mejora en la adhesión debería manifestarse en un aumento de la carga crítica necesaria para remover del recubrimiento aplicado por pulverización del material en suspensión sobre el substrato mediante un ensayo de rayado. __Referencias [1] Miao, X., Li, Z., Liu, S., Wang, J., & Yang, S. (2023). MXenes in tribology: Current status and perspectives. Advanced Powder Materials, 2(2), 100092. [2] Li, Y., Huang, S., Wei, C., Wu, C., &Mochalin, V. N. (2019). Adhesion of two-dimensional titanium carbides (MXenes) and graphene to silicon. Nature communications, 10(1), 3014. [3] Araya-Hermosilla, E., Correa, Á., Zambrano, D., Tormos-Feliu, E., Sañudo, E. C., Araya- Hermosilla, R., ... & Rosenkranz, A. (2025). Effect of Sonication Approaches on the Silanization and Structural Quality of Multilayer Ti3C2Tx . Advanced Engineering Materials, 2500162.