Resumen
      El manuscrito versa sobre el desarrollo y caracterización de materiales híbridos basados en poliacrilato de hidroxietilo (a partir de ahora PHEA) reforzado por la inclusión de una fase amorfa de sílice. Ambas fases fueron sintetizadas simultáneamente: la fase orgánica se obtiene a través de una reacción de polimerización radicalaria inducida por la pequeña adición de un iniciador térmico (peróxido de benzoilo); además, la sílice (SiO2) fue polimerizada a través de una reacción sol-gel catalizada en medio ácido del alcóxido de silicio tetraetoxisilano (en adelante TEOS). Las condiciones del proceso sol-gel donde el retículo de dióxido de silicio se forma condicionan la estructura final de la sílice: grado de condensación, especies intermedias lineales frente a ramificadas, tamaños promedio,… Algunos de los parámetros fundamentales que controlan la topología de la sílice en materiales compuestos derivados de reacciones sol-gel incluyen a la naturaleza del catalizador usado para aumentar la reactividad del alcóxido (así como su cantidad, pH), el agua disponible para hidrolizar al precursor de la sílice (referido a la cantidad estequiométrica necesaria para hidrolizar completamente a una molécula de TEOS) y la relación entre los porcentajes de las fases orgánica e inorgánica en el material híbrido final. El primer parámetro (el catalizador) y el segundo (el agua) se fijaron para de este modo sintetizar materiales con tamaños de sílice alrededor de las decenas de nanómetros (materiales nanocompuestos); el último de ellos, el ratio relativo entre las fases orgánica e inorgánica, se cambió sistemáticamente.
      Trabajos anteriores apuntan a que la velocidad de reacción para la polimerización de la sílice debe ser mayor que aquella correspondiente al PHEA; de otro modo, aparece una macro-separación de fases. La tendencia lineal de las medidas de densidad a crecer con el contenido de sílice confirma esa hipótesis. El hecho de que el retículo de dióxido de silicio se forme en presencia de una mezcla de especies poliméricas pequeñas (monómeros y oligómeros) hace plantearse cuál es el papel que representa el carácter hidrófilo/hidrófobo de la disolución que rodea a los núcleos de sílice geminales. Con el fin de evaluar dicha influencia, se sinterizaron otra serie de materiales híbridos con una variación sistemática de la fase orgánica mediante la copolimerización con un monómero hidrófobo, acrilato de etilo (de aquí en adelante EA).
      Para caracterizar algunas propiedades físicas y químicas de los materiales nanocompuestos se utilizaron varias técnicas, entre las que se incluyen: microscopías, espectroscopía infrarroja, calorimetría, análisis dinámico mecánico, termogravimetría, hinchado en disolventes,… La mayoría de las tendencias mostradas por los datos experimentales se explican basándose en un par de fenómenos físicos. El más importante de ellos es el umbral de fase inorgánica a partir del cual ambas fases son co-continuas (la percolación de la sílice tiene lugar alrededor de un 20% en peso de SiO2 para los materiales híbridos de PHEA-SiO2). 
      Sobre todos los resultados anteriores, es destacable la mejora de las propiedades mecánicas (en comparación con las del polímero puro) en su estado seco e hinchado cuando el contenido de sílice aumenta. De hecho, éste fue uno de los requisitos básicos cuando al inicio de la investigación: encontrar un modo de mejorar el módulo elástico del PHEA hinchado manteniendo todo lo posible su gran capacidad de absorción de agua (por ejemplo, el contenido de agua en equilibrio para un material nanocompuesto basado en el PHEA con un 30% en peso de SiO2 es igual a 38%, referido a su masa de polímero). Además, el incremento del módulo elástico también tiene lugar por debajo y por arriba de la transición vítrea, aunque es más significativo para el estado de goma (a veces hasta 3 décadas superior).
      Por otro lado, la estabilidad térmica tiende a caer con la inclusión de una fase orgánica, presumiblemente debido a la catálisis en la degradación por las especies no condensadas presentes (silanoles), lo cual se confirma adicionalmente por medio de espectroscopía infrarroja. La existencia de silanoles también hace que tenga lugar un incremento irreversible del módulo elástico a través de tratamientos térmicos a temperaturas por debajo de las correspondientes al inicio de la degradación térmica, debidas a su vez a reacciones adicionales de condensación. 
      El confinamiento de macromoléculas poliméricas tiene lugar para altos contenidos en fase inorgánica, donde la fase orgánica está más impedida debido a la percolación de la sílice. Las cadenas poliméricas quedan atrapadas sobre las superficies de los dominios ricos en sílice, y una gradación de movilidad queda establecida desde esas superficies de sílice hasta el polímero sin pertubar. Esto queda experimentalmente comprobado por la caída de la capacidad calorífica a la temperatura de transición vítrea, así como por el ensanchamiento de la relajación medida por calorimetría y análisis dinámico mecánico.
      La cuestión de qué clase de interacciones entre fases (enlaces físicos y/o químicos) se contempla principalmente a la luz de los ensayos de inmersión de agua. El estado del polímero en los materiales híbridos, después de que haya alcanzado el equilibrio tras sumergirlo en agua, depende de la continuidad de la sílice: antes de que la sílice percole, la absorción de agua no varía de forma drástica (de hecho solamente lo hace ligéramente debido a la hidrofilicidad de las superficies de sílice); sin embargo, por encima del límite de percolación, el estado del polímero es similar a aquel correspondiente al PHEA puro equilibrado en ambientes con humedades relativas altas: la caída en la capacidad de absorción de agua es la consecuencia del impedimento del PHEA frente al hinchado (la ruptura de las micelas formadas por hidroxilos), y por lo tanto no debido a la pérdida (significativa) de grupos –OH del polímero debido a reacciones de condensación híbrida entre silanoles e hidroxilos correspondientes a los grupos laterales del PHEA.
      Por último, se presenta una metodología para preparar un nuevo tipo de andamiajes porosos cuya morfología de poros consiste en un entramado de canales cilíndricos mutuamente perpendiculares. El procedimento se basa en el uso del método ampliamente conocido en el campo de la creación de materiales porosos de plantillas intermedias, esta vez preparando un apilamiento de telas entretejidas que serán primero prensadas y después sinterizadas. Después del llenado por parte de la disolución monomérica de los huecos dejados en el interior de la plantilla y posterior polimerización térmica, las plantillas se eliminan mediante un disolvente selectivo del material con el que están fabricadas. Una preparación apropiada de las plantillas es crucial, ya que la sinterización localizada de puntos entre telas vecinas da lugar a poros transversales que hacen que la estructura porosa esté tridimensionalmente interconectada. La porosidad es del 60%.