MXPA04003412A

MXPA04003412A - Sensor de vapor y materiales para el mismo.

Info

Publication number: MXPA04003412A
Application number: MXPA04003412A
Authority: MX
Inventors: J Blok Edward
Original assignee: Therm O Disc Inc
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2004-12-02
Also published as: EP1467199B1; CN100549686C; US7138090B2; AU2004201531A1; EP1467199A1; JP2004340945A; CA2464037A1; CA2464037C; US20040202856A1; CN1540334A; AU2004201531B2; JP4647931B2

Abstract

La presente invencion se relaciona con una composicion para peliculas sensoras utilizadas para detectar analitos quimicos dentro de sensores, tales como quimiorresistores con absorcion del polimero (es decir, sensores conductimetricos). La presente invencion proporciona composiciones de una pelicula sensora que tienen una mayor estabilidad a la temperatura y sensibilidad a los analitos quimicos, asi como metodos para hacer estas peliculas sensoras. Las composiciones de peliculas sensoras de acuerdo con la presente invencion, incluyen un polimero reticulado de siloxano que comprende un monomero que tiene un grupo lateral de hidrocarburo con mas de dos o igual a dos atomos de carbono y una pluralidad de particulas conductoras distribuidas dentro del polimero. Las modalidades preferidas alternas distribuyen un aceite que comprende siloxano que tiene al menos un grupo lateral con mas de dos o igual a dos carbonos, a traves de un polimero reticulado de siloxano, en donde el aceite se distribuye a traves de un copolimero reticulado de polisiloxano. Ademas, las particulas conductoras que tienen una adsorcion de N2 de entre aproximadamente 8 a aproximadamente 25 m2/g, proporcionan un desempeno mejorado de la pelicula sensora.

Description

SENSOR DE VAPOR Y MATERIALES PARA EL MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con películas sensoras, y más particularmente, con películas sensoras que detectan analitos en vapor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La detección de analitos o compuestos químicos objetivo específicos, es importante para muchas aplicaciones, incluyendo, por ejemplo, la detección de si la concentración de los analitos excede los límites de inflamabilidad. Los analitos objetivo son detectados por sensores que operan de acuerdo con diferentes mecanismos de detección, conocidos en la técnica. La mayoría de los sensores emplean un componente sensor que es modificado físicamente en la presencia de analitos específicos presentes en el medio ambiente. Así, un sensor comprende, de manera típica, una sonda que incluye tanto al componente sensor como a un alojamiento del cuerpo de la sonda (incluyendo las terminales para transmitir una salida). Las terminales están acopladas de manera típica a un procesador, también parte del sensor, el cual analiza las salidas recibidas de la sonda sensora a una interfaz del usuario. Tal interfaz del usuario contiene de manera típica, un dispositivo indicador, el cual señala cuando los valores de la concentración de un analito se han excedido.

Muchos sensores emplean un componente sensor que es una película sensora. Muchas películas sensoras se dilatan, incrementando su volumen, cuando están en la presencia de los analitos. Varios sensores disponibles en la técnica, utilizan los cambios físicos en la película sensora para determinar la concentración del analito presente. Tales sensores pueden incluir sensores ópticos, tales como sensores de fibra óptica, en donde un haz de luz se proyecta a través de una fibra óptica en un revestimiento de la película sensora, y se verifican los cambios físicos (por ejemplo, índice de refracción o color) en la película. Tales cambios en el índice de refracción ocurren cuando los analitos son absorbidos y cambian las propiedades físicas del revestimiento (incluyendo cambios volumétricos) . Otros sensores incluyen sensores de las ondas acústicas del sonido (SAWS, por sus siglas en inglés) , los cuales proyectan ondas ultrasónicas a través de la película sensora entre los transductores, y de igual manera, detectan cualesquier modificaciones en las propiedades de la película sensora (principalmente la masa) , traduciendo tales cambios a la concentración del analito presente. Otro tipo de película sensora, es un sensor conductimétrico , más particularmente, un sensor quimiorresistor con absorción del polímero. Un quimiorresistor con absorción del polímero tiene un sensor de película de polímero expuesto a una atmósfera circundante que contiene analitos objetivo (compuestos químicos) . Se aplica una carga eléctrica a través de la película de polímero. El polímero absorbe los analitos objetivo, y esto da como resultado un cambio volumétrico de la película, y por lo tanto, la resistencia eléctrica de la película. Además, pueden distribuirse partículas conductoras a través de la película de polímero para mejorar la sensibilidad a los cambios de la resistencia en el material, cuando el volumen del polímero cambia. Sin embargo, cualquier película sensora que se base en los cambios físicos que resultan de la absorción de los analitos químicos (es decir, volumen, masa, índice de refracción y resistencia) , es generalmente también sensible a los cambios volumétricos que dependen de la temperatura. Además, es deseable mejorar la sensibilidad a los analitos químicos. Existe la necesidad de una composición de película sensora que mejore la sensibilidad a los analitos químicos deseados, mientras que incremente adicionalmente su estabilidad durante las fluctuaciones de temperatura.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una película sensora para detectar analitos químicos. En una modalidad preferida, una película sensora conductimétrica comprende un polímero reticulado de siloxano, que comprende un monómero que tiene un grupo lateral de hidrocarburo, con más de dos o igual a dos átomos de carbono, y una pluralidad de partículas conductoras de negro de humo que tienen una adsorción de N2 de entre aproximadamente 8 a aproximadamente 25 mz/g, distribuida dentro del polímero. Las modalidades preferidas alternas de la presente invención, incluyen una composición de película sensora para detectar analitos químicos, que comprende un polímero reticulado, que comprende un monómero de siloxano que tiene un grupo lateral de hidrocarburo, con más de dos o igual a dos átomos de carbono, y una pluralidad de partículas conductoras distribuida en el polímero reticulado . En otra modalidad preferida de la presente invención, una composición de película sensora para detectar analitos químicos comprende un polímero que comprende siloxano, y una pluralidad de partículas conductoras que tienen una adsorción de N2 de entre aproximadamente 8 a aproximadamente 25 m2/g, en donde las partículas conductoras están distribuidas dentro del polímero.

En otra modalidad preferida alterna, una composición de película sensora para detectar analitos químicos, comprende un polímero reticulado, que comprende siloxano, y un aceite que comprende un siloxano sustituido con un grupo lateral de hidrocarburo. El grupo lateral de hidrocarburo comprende más de dos o igual a dos átomos de carbono, en donde el aceite está distribuido a través del polímero reticulado. Las modalidades preferidas alternas de la presente invención, incluyen un método para hacer una película sensora y comprende los pasos de mezclar un polímero que comprende un monómero de siloxano, que tiene un grupo lateral de hidrocarburo con más de dos o igual a dos átomos de carbono, y al menos un monómero que tiene un grupo funcional, una pluralidad de partículas conductoras, un reactivo curante y un catalizador. A continuación el polímero, las partículas conductoras, el reactivo curante y el catalizador, se mezclan para formar una mezcla aglomerante, la cual se aplica sobre una sonda sensora. La mezcla aglomerante está reticulada. Las áreas adicionales para la aplicabilidad de la presente invención, se volverán evidentes a partir de la descripción detallada proporcionada de aquí en adelante. Deberá entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican la modalidad preferida de la invención, son para propósitos de ilustración únicamente y no pretenden limitar el alcance de la invención .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se entenderá más completamente a partir de la descripción detallada y de los dibujos acompañantes, en donde: La Figura 1 es una ilustración esquemática de los principios de operación de un sensor quimiorresistor ejemplar; La Figura 2 es una ilustración esquemática de un sensor quimiorresistor ejemplar, que puede utilizarse de acuerdo con la presente invención; La Figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2; La Figura 4 es una vista detallada de una región de una película sensora ejemplar; La Figura 5 es una ilustración esquemática de los principios de operación de una película de polímero aglomerante de un quimiorresistor con absorción del polímero ; La Figura 6 es una gráfica de la estabilidad de la resistencia versus la temperatura, que compara una película de dimetilsiloxano de la técnica anterior con una modalidad preferida de la presente invención, y La Figura 7 es una gráfica de la resistencia versus el tiempo, que compara los aglomerantes sensores con partículas conductoras con una modalidad preferida de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La siguiente descripción de las modalidades preferidas es meramente ejemplar en naturaleza, y de ninguna manera pretende limitar la invención, su aplicación o usos . La presente invención contempla una película sensora que tiene estabilidad a la temperatura y sensibilidad a los analitos mejoradas. Un aspecto de la presente invención incluye la adición de un aceite de siloxano ramificado con alquilo a una película sensora basada en siloxano. Otro aspecto de la presente invención incorpora un grupo lateral sustituido con alquilo en una película sensora de un polímero reticulado de siloxano. Un aspecto adicional de la presente invención incorpora partículas conductoras de negro de humo, que tienen tamaños de partícula grandes, para una operación del sensor me orada . La Figura 1 describe generalmente los componentes principales y los principios de operación de un sensor quimiorresistor ejemplar en 10. El sensor 10 está comprendido generalmente de una sonda del sensor quimiorresistor 12, una unidad de control 14 y una interfaz del usuario 16. La sonda sensora 12, interactúa con un medio externo 17 para detectar la presencia de analitos, o composiciones químicas objetivo 18. La sonda sensora 12 genera una señal de salida sin analizar 19a basada en la detección continua de los analitos 18 en el medio externo 17. La señal de salida sin analizar 19a se procesa por la unidad de control 14. La unidad de control 14 transmite una señal de salida calculada 19b a la interfaz del usuario 16, para retransmitir los análisis de la señal de salida sin analizar 19a de la sonda sensora 12. La interfaz del usuario 16 proporciona la información a un usuario externo acerca del sensor 10, y puede variar desde una simple señal de alarma a una pantalla computarizada compleja. Refiriéndose generalmente a la Figura 2, se muestra un ejemplo de una sonda del sensor quimiorresistor con absorción de polímero 12, compatible con las composiciones de la película sensora de las enseñanzas de la presente invención. La sonda sensora 12, generalmente incluye un alojamiento del sensor 20, una película sensora conductora 22, que cubre una porción del alojamiento del sensor 20 (Figuras 2 y 3), un par de electrodos 24 están colocados opcionalmente debajo de, y unidos a las terminales del sensor 26, y una tapa protectora 28. En lugar de los electrodos, es factible una modalidad de un sensor alterno, en donde las terminales 26 sobresalen de la película sensora 22, y sirven para una función similar a la de los electrodos 24 (es decir, suministrar la corriente a través de la película sensora 22) . El alojamiento del sensor 20 incluye una porción con un primer diámetro 30 y una porción con un segundo diámetro 32, en donde la porción con el primer diámetro es más pequeña en diámetro que la porción con el segundo diámetro. La porción con el primer diámetro 30 incluye una región sensora 34. La región sensora 34 está comprendida de dos aberturas 36, localizadas dentro de una primera superficie de control 38 de la región sensora 34. Entre las aberturas 36, está una segunda superficie de control 40 rebajada, que se extiende a través de la región sensora 34. La segunda superficie de control 40 está ligeramente rebajada por debajo de la primera superficie de control 38.

Como se muestra mejor en la Figura 3, una vista en sección transversal a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2, cada electrodo 24 se asienta encima de las aberturas 36. Las terminales 26 están unidas a los electrodos 24 y se extienden a través de la porción con el primer diámetro 30 y la porción con el segundo diámetro 32. Las terminales 26 sobresalen del alojamiento 20 en un lado inferior 42 de la porción con el segundo diámetro 32. Los electrodos 24 y las terminales 26, están hechos de un material eléctricamente conductor, de manera preferida, un metal. Con referencia específica a la Figura 4, los electrodos 24 comprenden cada uno una placa porosa horizontal o malla, que está paralela a la primera superficie de control 38 y que iguala aproximadamente el ancho de la abertura 36. Cada electrodo 24 está conectado para establecer una trayectoria eléctricamente conductora a la terminal 26. Con referencia renovada a las Figuras 2 y 3, una primera porción horizontal 46 de la terminal 26 hace contacto directo o indirecto con la porción de la película sensora 22 asentada dentro de las aberturas 36, para detectar los cambios en la resistencia de la película sensora 22. Una primera porción vertical 48 se extiende desde la primera porción horizontal 46. La primera porción vertical 48 se extiende a través de la porción con el primer diámetro 30 y hacia la porción con el segundo diámetro 32, en donde la primera porción vertical 48 transiciona a una pata con base doblada terminal interna 50, que termina en las terminales 52 (es decir, conductores de extremo) . En el punto de transición entre la primera porción vertical 48 hacia la pata con la base doblada terminal interna 50, las terminales 26 tienen cada una, una abertura 54. La abertura 54 recibe una varilla de alineación (no mostrada) , durante la fabricación, para permitir una alineación más precisa de los electrodos 24 dentro del alojamiento 20. La pata con la base doblada terminal interna 50 se extiende hacia las terminales externas 52, las cuales se extienden desde el lado inferior 42 de la porción con el segundo diámetro 32. Las terminales externas 52, se extienden desde el alojamiento 20 hasta una longitud adecuada para permitir interconectar los conductores a una salida correspondiente (no mostrada) de un dispositivo de alerta adecuado, tal como una alarma.

Como se observa mejor en la Figura 3, la vista detallada de la región sensora 34 de las Figuras 1 y 2, la película sensora 22, comprende un polímero 60 con partículas conductoras 62 dispersas a través. Las terminales 26 se extienden a través de un cuerpo 64 del alojamiento de la sonda sensora 20 y están conectadas eléctricamente a los electrodos 24. Los electrodos 24, sobresalen hacia la región sensora 34 y hacia la película sensora 22. De manera preferida, los electrodos 24 están situados cerca de la superficie y, además, a través de la película sensora, para una distribución uniforme de la corriente. Una configuración preferida de la película sensora 22, incluye partículas eléctricamente conductoras 62 distribuidas homogéneamente (por ejemplo, de manera uniforme) , a través del cuerpo de la película sensora 22 que forma un aglomerante polimérico eléctricamente conductor 66. "Aglomerante", se refiere generalmente a un sistema polimérico que tiene partículas de relleno distribuidas a través dentro del polímero. El aglomerante conductor de la película sensora 66 se asienta en la primera superficie de control 38, de manera que el aglomerante 66 llena las aberturas 36 y abarca la superficie de control central 40. El aglomerante 66, llena las aberturas 36 de manera que el aglomerante 66 está en contacto eléctrico directo o indirecto con ambos de los electrodos 24. Tras la exposición del aglomerante 66 a los analitos objetivo, el volumen del aglomerante 66 se incrementa por dilatación. El polímero 60 de la película sensora 22, puede ser cualquier polímero que absorba fácilmente un analito o compuesto químico objetivo, a través de la interfaz de gas-sólido que ocurre entre la superficie de la película sensora 22 y el gas circundante en el medio externo 17 (Figura 1), a una velocidad que sea relativamente proporcional a la concentración del analito en el gas circundante. Así, puede hacerse una correlación entre la cantidad del analito absorbido y la concentración del analito en el gas circundante. En la sonda sensora 12 ejemplar descrita, el cambio en el volumen de la película sensora 22, se correlaciona con la concentración del analito presente en el gas, y se relaciona además con la resistencia de la película sensora 22. De particular interés son las películas sensoras 22 que detectan compuestos de hidrocarburo en vapor, tales como compuestos orgánicos volátiles (VOC, por sus siglas en inglés) . Los polímeros compatibles para detectar los VOC incluyen los polímeros de siloxano. Se contempla una variedad de polímeros basados en siloxano, en la presente invención y se discuten adicionalmente a continuación. Como se muestra en la Figura 5 , el principio de operación de una sonda del sensor quimiorresistor con absorción de polímero 12, involucra aplicar una corriente a través de la película sensora 22 entre un conductor positivo 70 y un conductor negativo 72. De manera preferida, los conductores positivo y negativo 70, 72 son electrodos, tales como aquéllos mostrados en 24 en las Figuras 2 y 3. Las partículas conductoras 62 están distribuidas a través de la película sensora 22 para mejorar la conductividad eléctrica. Las mediciones de la resistencia se toman a través de la película sensora 22, vía la verificación de la corriente y la diferencia de potencial a través de la película sensora 22 entre los conductores positivo y negativo 70, 72, y de manera típica, se mide por la unidad de procesamiento o de control 14 (Figura 1), unida a la sonda sensora 12. Los valores de la resistencia varían con la distancia " entre las partículas conductoras. Conforme esta distancia "d" entre las partículas conductoras 62 se incrementa, la resistencia tiene una relación proporcional y por lo tanto, se incrementa. Si la distancia "d" disminuye, la resistencia también disminuye. Así, cualquier incremento o decremento en el volumen de la película sensora 22 afecta las mediciones totales de la resistencia. Tras la detección de un cambio en la resistencia entre los conductores positivo y negativo 70, 72, la interfaz del usuario 16 (Figura 1) proporciona una señal que indica la presencia de la sustancia por la cual la película sensora 22 tiene una afinidad. En consecuencia, el cambio en la resistencia de la película sensora 22 detectado por los electrodos 70, 72, indica la presencia del analito objetivo. El volumen de la película sensora 22 puede incrementarse tanto por cambios en la temperatura, así como por la absorción de compuestos químicos o analitos objetivo, en el polímero de la película sensora 22. Un aspecto de la presente invención se relaciona con minimizar los efectos de los cambios del volumen de la película sensora 22 debidos a la temperatura, y maximizar la absorción y la sensibilidad de la película sensora 22 a los compuestos químicos. Un "polímero de siloxano", como se utiliza aquí, se refiere a un polímero reticulado que tiene una cadena básica de silicio y oxígeno, con grupos constituyentes laterales que pueden ser los mismos o diferentes, descritos generalmente por la unidad estructural que se repite (-0-SiRR'-)n, en donde R y R' pueden ser los mismos o diferentes grupos constituyentes laterales, y n puede ser cualquier valor por arriba de 2, que designa la repetición de SRU en la cadena polimérica. Los polímeros de siloxano también son conocidos en la técnica como polímeros de "silicona". Los polímeros de siloxano pueden incluir poliheterosiloxanos , en donde los grupos laterales y/o las unidades estructurales que se repiten pueden ser entidades diferentes (que tienen diferentes grupos constituyentes laterales), tales como, por ejemplo, el copolímero de siloxano descrito por la fórmula SRU nominal (-O-SiRR')n -(-0-Si-R"R" ' )m, en donde R y R' son grupos laterales distintos de R" y R" ' . Además, R y R' pueden ser diferentes uno del otro, de igual manera, lo mismo es cierto para R" y R" ' . Tales polímeros de siloxano pueden terminar en una variedad de grupos terminales, tales como por ejemplo, siloxano terminado con trimetil sililo ((CH3)3Si) o siloxano terminado con etil vinilo. En una modalidad preferida de la presente invención, el polímero de la película sensora es un dimetilsiloxano reticulado (-0-SiRR')n, en donde R y R' son ambos C¾ . Se agrega un aceite de siloxano al polímero base de la película sensora. "Aceite de siloxano", como se utiliza aquí, se refiere generalmente a compuestos basados en siloxano, que son polimerizados para formar compuestos poliméricos de siloxano, pero no están sometidos a, o son capaces de una reticulación posterior, y por lo tanto, no están reticulados. De manera preferida, los compuestos poliméricos de aceite de siloxano tienen un peso molecular relativamente bajo, lo cual se correlaciona con un aceite de siloxano con una viscosidad menor, lo cual es generalmente preferido para la presente invención. Cuando se agrega al polímero de siloxano, el aceite de siloxano se suspende en el polímero y tiene libertad de movimiento para difundirse, basándose en los gradientes de concentración a través de la película de polímero. Los aceites de siloxano preferidos para la presente invención, incluyen aquéllos con grupos laterales sustituidos que comprenden hidrocarburos o grupos laterales derivados de hidrocarburos, que comprenden al menos dos átomos de carbono, tales como por ejemplo, grupos laterales alquilo, arilo y aromáticos, y pueden comprender copolímeros. Tales grupos laterales pueden referirse como "ramificados", indicando grupos laterales unidos a la cadena de siloxano. Son particularmente preferidos los siloxanos ramificados o sustituidos con alquilo, con grupos alquilo que tienen grupos etilo (es decir, dos átomos de carbono) o mayores. Los ejemplos no excluyentes de tales grupos laterales con hidrocarburo alquilo incluyen: etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, tetradecilo, octadecilo. Otros grupos laterales derivados de hidrocarburo preferidos, incluyen por ejemplo, N-pirrolidonpropilo , cianopropilo , cloruro de benciltrimetil amonio y grupos funcionales de hidroxialquilo . Algunos ejemplos de los aceites de siloxano preferidos, de acuerdo con la presente invención incluyen: poliloctilmetilsiloxano, politetradecilmetilsiloxano, polioctadecilmetilsiloxano y copolímero de hexilmetilsiloxano - fenilpropilmetilsiloxano . La cantidad de aceite de siloxano agregada al polímero en la película sensora de la presente invención, es de manera preferida, entre aproximadamente 1 a aproximadamente 40 por ciento en peso del peso total de la película de polímero, con la cantidad más preferida siendo de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 por ciento en peso. "Aproximadamente", cuando se aplica a valores, indica que el cálculo o la medición permite alguna ligera imprecisión en el valor (con alguna aproximación a la exactitud del valor; aproximadamente o razonablemente cercana al valor; casi). Si, por alguna razón, la imprecisión proporcionada por "aproximadamente" no es entendida de otra manera en la técnica con este significado ordinario, entonces "aproximadamente", como se utiliza aquí, indica una posible variación de hasta 5% en el valor. El aceite de siloxano puede ser cargado o agregado al polímero de siloxano antes o después de que se agreguen las partículas conductoras 62, antes de formarse en el cuerpo de la película sensora 22. Refiriéndose a la Figura 6, se proporcionan datos comparativos, que muestran la estabilidad de la resistencia de una película sensora de la técnica anterior, designada como "control", la cual está hecha de 100 partes en peso de dimetil silicona y 75 partes en peso de una partícula conductora de negro de humo (negro de hule normal N762) . Un sensor hecho de acuerdo con la modalidad descrita anteriormente, que tiene aceite de siloxano agregado, se identifica como el Ejemplo A. El Ejemplo A se preparó con 85 partes en peso de dimetil silicona; 15 partes en peso de aceite de polioctilmetil silicona y 75 partes en peso de partículas de negro de humo N762. Las pruebas se realizaron con el Control y el Ejemplo A (incorporados en las sondas sensoras) , en donde las sondas sensoras se colocaron 14.3 cm por encima de 50 mi de solvente de 2-metilbutano, en un recipiente de 8.5 litros. Las mediciones de la resistencia (Ohms) se tomaron en un intervalo de temperaturas de aproximadamente 26 a 100°C.

Como puede observarse, el Ejemplo A exhibió una mayor estabilidad en todo el intervalo de temperaturas, mientras que el control mostró una estabilidad mucho menor a temperaturas por encima de 80°C, en donde la resistencia falló. Los datos comparativos adicionales para el Control y el Ejemplo A, se muestran en la Tabla 1 siguiente, demostrando los tiempos de respuesta relativos para alcanzar varios niveles de resistencia. Los tiempos de respuesta se registraron con respecto a la resistencia durante la prueba descrita anteriormente (se promediaron los resultados de tres muestras) . Los tiempos de respuesta relativos para alcanzar el cambio porcentual de los niveles de resistencia para el Control y el Ejemplo A son muy similares unos con otros. Así, el compromiso fundamental entre la sensibilidad a la temperatura (dilatación) y la sensibilidad a los analitos se ha mejorado. El Control cambia 200% en la resistencia a 61.2SC, mientras que el Ejemplo A alcanza un cambio del 200% en la resistencia a 73.62C. En la presente modalidad de la presente invención, una película sensora tiene sensibilidad reducida a la temperatura, y además, tiene tiempos de respuesta comparables a los de la técnica anterior, dando como resultado una mejora total en el desempeño del sensor.

TABLA 1 En una modalidad preferida alterna de la presente invención, la película sensora 22 comprende un polímero reticulado de siloxano base, en donde la cadena del polímero de siloxano tiene al menos un monómero con un grupo lateral grande sustituido con un hidrocarburo, representado por R' en la fórmula general nominal para la unidad estructural que se repite (-O-SiRR')n- Un "grupo lateral de hidrocarburo", como se utiliza aquí, incluye cualquier hidrocarburo o grupo lateral derivado de hidrocarburo con dos átomos de carbono o mayor. Los ejemplos de tales grupos laterales de hidrocarburo incluyen: grupos alquilo y arilo mayores que etilo, grupos alquilo ramificados, aromáticos, compuestos modificados de hidrocarburo, que comprenden grupos polares o mezclas de los mismos. Los hidrocarburos modificados con un grupo polar incorporan una molécula polar o un grupo molecular en la estructura del grupo lateral de hidrocarburo, con el efecto de impartir polaridad en todo el grupo lateral. Tales átomos o grupos polares pueden incluir por ejemplo, oxígeno, nitrógeno o amoniaco, grupos ciano o hidroxilo. Los ejemplos de grupos laterales de hidrocarburo preferidos incluye, de manera no exclusiva: etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, fenilo, alquilfenilo, ciclopentilo y fenilpropilo . Otros grupos laterales de hidrocarburo preferidos, que comprenden un grupo polar incluyen, por ejemplo, ariloxipropilo butilado, N-pirrolidonpropilo, cianopropilo, cloruro de benciltrimetil amonio e hidroxialquilo . Un ejemplo de tal siloxano que tiene un grupo lateral grande de hidrocarburo, incluye un grupo lateral de hidrocarburo octilo, que forma un monómero de octilmetilsiloxano . Es preferible que el polímero de siloxano de acuerdo con la presente modalidad esté reticulado, y así, también contenga un grupo funcional capaz de reticularse durante cualesquier procesos posteriores de curado o reticulado. Los polímeros reticulados de siloxano preferidos incluyen aquellos polímeros (incluyendo hoirtopolimeros y copolímeros ) que tienen al menos un grupo sustituyente lateral grande de hidrocarburo. Como se utiliza aquí, el término "polímero", abarca homopolímeros y copolímeros. El término "copolímero", se refiere generalmente a una estructura polimérica que tiene dos o más monómeros polimerizados unos con otros, e incluye polímeros tales como terpolímeros con tres monómeros combinados. Un "homopolimero" , se refiere a un polímero comprendido de uno solo monómero . Un ejemplo de un siloxano reticulado preferido que tiene una estructura de copolímero (por ejemplo, terpolímero) es el poli (vinilmetilsiloxano-octilmetilsiloxano-dimetil-siloxano) . Así, la estructura del terpolímero tiene grupos funcionales de vinilo que son capaces de reticularse cuando se exponen a agentes reticulantes o curantes. Los intervalos de la cantidad de monómeros en el terpolímero incluyen (3-5% de vinilmetilsiloxano) - (35-75% de octilmetilsiloxano) - (20%-62% de dimetilsiloxano) , en donde el octilo es el grupo lateral de hidrocarburo, R' , incorporado en el monómero de siloxano, y R es un grupo lateral metilo. Otro ejemplo de un siloxano reticulado preferido que tiene un grupo lateral grande de hidrocarburo de acuerdo con la presente invención, es un polifenilmetilsiloxano , en donde el fenilo es el grupo lateral grande de hidrocarburo y el polímero tiene grupos terminales de vinilo para la reticulación posterior. La incorporación de grupos laterales grandes de hidrocarburo en los monómeros (los cuales se incorporan además en los polímeros de acuerdo con la presente invención) , se logra mediante la polimerización realizada de una manera convencional. Tal monómero, que tiene un grupo lateral, de manera preferida es funcionalizado incorporando un grupo funcional reactivo (por ejemplo, epoxi , amina, mercapto, metacrilato/acrilato , acetoxi, cloro; grupos hidruro o vinilo; o hidroxilo) , para facilitar la incorporación en la cadena del siloxano mediante polimerización, tal como mediante los métodos convencionales conocidos en la técnica. En el caso del poli (vinilmetilsiloxano-octilmetilsiloxano-dimetil-siloxano) , discutido anteriormente, el monómero de octilmetilsiloxano se incorpora en un copolímero con otros monómeros de dimetilsiloxano y vinilmetil siloxano, en donde el monómero de octilmetilsiloxano está presente, de manera preferida, en el intervalo de aproximadamente 35% a aproximadamente 75%. El monómero de octilmetilsiloxano desplaza al monómero de dimetilsiloxano. En el caso del polifenilmetilsiloxano, sustancialmente toda la cadena del polímero comprende el monómero de fenilmetilsiloxano , excepto para los extremos terminales del polímero de siloxano, los cuales están terminados con vinilo (por ejemplo siloxano terminado con dimetilvinilo) . Tales intervalos del monómero son ejemplares y no excluyentes, y dependen de las características específicas de los monómeros individuales empleados. Es preferible maximizar la cantidad de los monómeros sustituidos con un grupo lateral grande de hidrocarburo en el polímero de siloxano, debido a que se ha demostrado que al maximizar la cantidad de los grupos laterales grandes de hidrocarburo en una película sensora de polímero basado en siloxano, se incrementa la estabilidad a la temperatura y la sensibilidad al analito general. Después de que el copolímero base de siloxano con un grupo lateral grande de hidrocarburo se forma (mediante una reacción de polimerización convencional), el polímero se somete adicionalmente a la reticulación después de la incorporación en la película sensora. Tal reticulación puede llevarse a cabo mediante medios convencionales, tales como mediante exposición a irradiación o peróxido, cura con humedad mediante una reacción de condensación o una reacción de hidrosililación en la presencia de un catalizador. Cualquier método de reticulación de polímeros de siloxano puede utilizarse con la presente invención, como se reconoce por alguien con experiencia en la técnica. Un método preferido de reticulación es la reacción de hidrosililación en la presencia de un catalizador, la cual puede realizarse generalmente a temperaturas menores, y en donde el control sobre el grado de reticulación es mayor. La reticulación mediante hidrosililación requiere generalmente un catalizador y un reactivo reticulante (curante) , el cual reacciona con los grupos funcionales accesibles en al menos algunos de los grupos laterales dentro del polímero de siloxano. Un ejemplo de una reacción de reticulación por hidrosililación incluye, por ejemplo, polietilhidrosiloxano como un agente reticulante en la presencia de un catalizador de platino, para dar como resultado en un polímero reticulado de siloxano. El polietilhidrosiloxano está comercialmente disponible como el producto HES-992, de Gelest, Inc. de Tullytown, PA. La reacción de hidrosililación facilita la reticulación entre cadenas de siloxano vecinas en los sitios del grupo funcional. Otros sistemas catalizadores factibles que pueden utilizarse para la hidrosililación (además del platino), en la presente invención incluyen, por ejemplo: complejo de platino carbonil ciclovinilmetililoxano utilizado para curas elevadas, tales como SIP 6829, el cual también está comercialmente disponible de Gelest, Inc.; catalizadores de Rh(l), tales como (PPh3)3RhCl o [ (C2H ) 2RhCl] 2 , catalizadores de Ni, (PPh3)PdCl2, Rh2(OAc)4, Ru3(CO)i2 y C02(CO)8 y equivalentes de los mismos. Los grupos funcionales deben estar presentes a lo largo de la cadena de siloxano, o en los extremos de la cadena para permitir la reticulación posterior después de la polimerización. Los diferentes monómeros dentro de cualquiera de los copolímeros, pueden distribuirse aleatoriamente o pueden ordenarse regularmente. Otra modalidad preferida alterna de la presente invención, mejora adicionalmente las operaciones del sensor e incluyen un aglomerante de la película sensora 22 que incorpora partículas conductoras 62 con valores de área superficial y valores de absorción DBP relativamente bajos, en esencia, partículas conductoras que son más grandes en el tamaño de partícula y menores en el tamaño del agregado que las partículas conductoras de la técnica anterior. La distribución de las partículas conductoras 62 a través de la base de polímero 60, puede lograrse mezclando las partículas conductoras 62 en una mezcla de polímero antes de la aplicación a la sonda sensora 12 para formar una mezcla aglomerante, la cual forma la base del polímero 60 de la película sensora 22. De manera preferida, las partículas conductoras 62 están distribuidas de manera homogénea a través de la base aglomerante de polímero 60, para mejorar la uniformidad de las mediciones de la resistencia . Las partículas de negro de humo puede caracterizarse por el tamaño de partícula, área superficial por peso y estructura. Generalmente existe una correlación entre el área superficial y el tamaño de partícula, donde un diámetro de partícula más pequeño da lugar a un área superficial más alta. De igual manera, un valor de área superficial más bajo, generalmente indica un mayor diámetro del tamaño de partícula. El área superficial se prueba generalmente por el nivel de valores de adsorción de nitrógeno (N2) en m2/g. Los procedimientos de prueba para la adsorción de nitrógeno están expuestos, por ejemplo, en la prueba D3037-91 de la ASTM. Las partículas conductoras de negro de humo de acuerdo con la presente invención, de manera preferida, tienen un valor de adsorción de N2 (área superficial por peso) de entre aproximadamente 8 a aproximadamente 25 m /g. Los intervalos más preferidos de adsorción de N2 para la modalidad preferida de la presente invención, están entre aproximadamente 10 a aproximadamente 15 m2/g. Además, las partículas conductoras de negro de humo están caracterizadas por la estructura o la configuración de las partículas individuales que forman un agregado. La estructura puede probarse mediante la absorción de aceite ftalato de dibutilo (DBP) de acuerdo con el procedimiento de prueba D2414 del ASTM, en donde el DBP se agrega a 100 gramos de negro de humo, mientras que se mezcla para generar un valor de DBP mi/ 100 gramos. Un incremento brusco en el torque determina el valor DBP. Esta prueba indica la estructura de las partículas midiendo el tamaño del agregado de partícula. Los intervalos de DBP para las partículas conductoras de negro de humo de acuerdo con la presente invención, varían de manera preferida de aproximadamente 1 a aproximadamente 180 ml/100 g. Puede utilizarse una variedad de partículas conductoras 62 con la presente invención, como se reconoce por alguien con experiencia en la técnica, tales como, por ejemplo, oro, platino, grafito (es decir, carbono cristalizado hexagonalmente), negro de humo, níquel, plata, boruros, nitruros o carburos conductores de metal. De manera más preferida, las partículas conductoras comprenderán negro de humo. Los ejemplos de partículas conductoras de negro de humo comercialmente disponibles que cumplen con los intervalos de las características físicas preferidas anteriores, incluyen: Asahi 15HS o AS N880, ambos fabricados por Asahi Carbón Co . , Ltd. de Japón; o CC N880 de Cancarb Ltd. de Alberta, Canadá; y Spheron® 5000 o Spheron® 6000, ambos disponibles de Cabot Corporation de Boston, MA. Los intervalos preferidos del tamaño de partícula medio son de aproximadamente 90 a aproximadamente 400 nanómetros . La cantidad de partículas conductoras agregada depende de las características individuales de la partícula seleccionada, pero puede variar de aproximadamente 25 a aproximadamente 75 por ciento en peso de la mezcla total . Se ha demostrado que el uso de partículas conductoras de negro de humo 62, de acuerdo con la presente invención, en las películas sensoras del quimiorresistor 22, aumentan de manera significativa la sensibilidad de la película sensora 22 a los analitos químicos, con respecto al uso de partículas conductoras de la técnica anterior. En la Figura 7, los datos experimentales que grafican el cambio porcentual de la resistencia versus el tiempo, representan la sensibilidad del sensor a la exposición a 50 mi de solvente de 2-metilbutano en un recipiente de 8.5 litros, en donde las sondas se colocan a 14.3 cm por encima del solvente. Todos los controles y ejemplos descritos aquí, se preparan con un terpolimero de 3-5% de vinilmetilsiloxano - 35%-75% de octilmetilsiloxano - 20-62% de dimetilsiloxano (disponible como VAT 4326 de Gelest) . El Control 1 es una partícula conductora de negro de humo de la técnica anterior, utilizada en sensores quimiorresistores que tienen un valor de N2 de 1475 m/g y un valor DBP de 365 ml/100 g, y que está comercialmente disponible como EC 300J de la compañía Azko Nobel, de Chicago, IL. El Control 2 también se ha utilizado previamente como un sensor quimiorresistor con negro de humo conductor, y tiene un valor de 2 de 26 m2/g y un valor DBP de 65 ml/100 g, y está comercialmente disponible como el producto Raven® 410 P de Columbran Chemicals de Marietta, GA. El Control 3 es un aglomerante con negro de humo conductor de la técnica anterior, que tiene un valor de N2 de 43 m2/g Y un DBP de 121 ml/100 g, N550 disponible comercialmente de Cabot Corporation. El Ejemplo A es una partícula conductora en una película sensora de acuerdo con la presente invención, que tiene un valor de ¾ de 14 y un valor DBP de 85 ml/100 g. Las partículas conductoras de negro de humo en el Ejemplo A están comercialmente disponibles, por ejemplo, de Asahi Carbón Company, Ltd, en Niigata, Japón, bajo la marca Asahi 15HS. El Ejemplo B también tiene partículas conductoras grandes de acuerdo con la presente invención, que tienen un valor de N2 de 10 m2/g y un DBP de 30 ml/100 g, las cuales están comercialmente disponibles como N880 de Cancarb, Ltd., localizada en Alberta, Canadá. Como se muestra en la Figura 7, el negro de humo en los Ejemplos A y B demuestra una resistencia incrementada para duraciones de tiempo más cortas, cuando se comparan con el Control 1, 2 y 3. El cambio más rápido en la resistencia de los Ejemplos A y B, indica una sensibilidad incrementada a la presencia de analitos en el medio circundante. Además, la Tabla 3 siguiente incluye los datos que muestran el tiempo para alcanzar la resistencia a 65°C y el valor de dos veces la resistencia a 65°C, y el tiempo que toma alcanzar el valor correspondiente, demostrando un tiempo de respuesta mejorado para los Ejemplos A y B.

TABLA 2 Una modalidad preferida alterna de la presente invención, incorpora todas las modalidades preferidas descritas anteriormente en una composición de una película sensora 22. La película sensora 22 tiene un copolímero reticulado de siloxano que tiene al menos un monómero con un grupo lateral grande de hidrocarburo. La presente modalidad también incluye opcionalmente un aceite de siloxano sustituido con alquilo agregado al polímero base de siloxano 60 que tiene al menos un grupo lateral grande de hidrocarburo, para mejorar adicionalmente el desempeño del sensor. También se agregan partículas conductoras 62, las cuales son, de manera preferida, partículas conductoras de negro de humo con tamaño de partícula grande, con un valor de adsorción de ¾ de menos de 25 y una absorción DBP de menos de aproximadamente 180 mi/100 g. La prueba de tales películas sensoras 22 de acuerdo con la presente invención, ha demostrado tanto estabilidad a la temperatura, como sensibilidad al analito incrementadas, cuando se compara con las películas sensoras del quimiorresistor , conocidas. Un método preferido para hacer la presente invención, incluye formar el polímero de siloxano con un grupo lateral grande de hidrocarburo haciendo reaccionar un monómero de siloxano que tiene un grupo de hidrocarburo funcionalizado con otros monómeros de siloxano, para polimerizar los monómeros juntos para formar un copolímero. Como se discutió previamente, de manera preferida, la estructura del polímero resultante, se diseña para que tenga grupos funcionales adicionales que faciliten la reticulación posterior mediante una reacción de hidrosililación convencional, como se reconoce por alguien con experiencia en la técnica.

El polímero de siloxano con un grupo lateral grande de hidrocarburo se retícula adicionalmente . Como se discutió previamente, esto se logra de manera preferida a través de una reacción de hidrosililación agregando un reactivo curante y un catalizador apropiados. La velocidad de la reacción para la reticulación, depende de la temperatura y se acelera cuando la temperatura se eleva; se agrega un catalizador o ambos. La temperatura puede utilizarse para controlar la velocidad de la reacción, para que coincida con las necesidades del procesamiento. Además, la adición del catalizador puede prolongarse hasta que la mezcla esté lista para ser procesada para la aplicación sobre el sensor. De manera preferida, el reactivo curante se agrega en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 por ciento en peso del polímero total y el reactivo curante para formar una mezcla de polímero. De manera preferida, el catalizador se carga a la mezcla de polímero de aproximadamente 0.05 a 1 por ciento en peso de la mezcla de polímero total (excluyendo las partículas conductoras) . Una mezcla aglomerante puede formarse mezclando las partículas conductoras con la mezcla de polímero antes de cargar con el catalizador. La pluralidad de partículas conductoras se agrega en un intervalo de aproximadamente 25 a aproximadamente 75% de la mezcla total, dependiendo de las características de la partícula, incluyendo la tendencia a dispersarse en el aglomerante. Se prefiere que las partículas conductoras estén bien mezcladas en la mezcla de polímero para una distribución uniforme. La mezcla de polímero o aglomerante, puede combinarse o mezclarse con equipo conocido en la técnica, tal como, por ejemplo, un mezclador (por ejemplo, un mezclador Banbury® o Brabender®) , un amasador, un extrusor monoaxial o biaxial (por ejemplo, extrusores con un solo tornillo o con tornillo doble) . El manejo y fluidez de la mezcla aglomerante depende de la velocidad de reticulación una vez que se agrega el catalizador, lo cual afecta la viscosidad de la mezcla. La cantidad de tiempo que permanece para el manejo, es conocida generalmente como la "vida en el recipiente", y puede variar de muchas horas a la temperatura ambiente a menos de una hora, si las temperaturas se elevan por encima de la temperatura ambiente. La reacción de reticulación o curado puede prolongarse mediante la adición de inhibidores, los cuales son bien conocidos en la técnica, como un medio para retardar la reacción. La reacción de reticulación o curado puede realizarse completamente a temperatura ambiente, o puede acelerarse calentando la mezcla, dependiendo de las necesidades de procesamiento. Tales temperaturas de curado varían de aproximadamente 30°C a aproximadamente 250°C. La mezcla se aplica a continuación a la superficie del sensor mediante medios de aplicación convencionales (por ejemplo, con cuchilla, vaciado, laminación, extrusión, impresión con almohadilla o serigrafía) . Después de la aplicación, pueden concluirse los componentes del sensor y el procesamiento adicionales, tales como la aplicación de una capa protectora. Se prefiere que el curado ocurra colocando el sensor con una mezcla aglomerante aplicada en un horno a temperatura elevada, por ejemplo, durante 3 horas a 120°C. Sin embargo, muchas variaciones del curado del polímero de siloxano en la mezcla aglomerante, son factibles con la presente invención. Puede agregarse aceite de siloxano al polímero base, ya sea antes de la colocación sobre la película sensora (mezclándolo en la mezcla aglomerante de polímero) , o después de que se forma la película sensora (por ejemplo, si la película sensora se lamina o extruye, puede realizarse una infusión asistida con vacío del aceite de siloxano) . El aceite de siloxano carece de grupos funcionales, lo cual lo hace inerte a cualquier reticulación mediante la reacción de hidrosililación, así, para ciertos métodos de reticulación, puede agregarse con el catalizador y el reactivo curante, sin ninguna reacción química con el polímero base de siloxano. Se prefiere que el aceite de siloxano se procese de una manera tal que no se reticule.

Ejemplo 1 Una película sensora que tiene una matriz de polímero de dimetilsiloxano con negro de humo conductor y aceite de siloxano sustituido con alquilo, se prepara mezclando los siguientes materiales: 85 partes en peso de SP2224A (un primer polímero de dimetilsilicona que tiene un polímero de vinilo y platino disponible como un sistema de dos partes de SSP) ; 15 partes en peso (15 phr) de aceite de polioctilmetilsilicona ; y 75 partes en peso de N762 (un negro de humo de la técnica anterior, disponible de Cabot Corporation que tiene un valor de N2 de 28 m2/g y un DBP de 65 ml/g) , en donde los ingredientes se mezclan durante 15 minutos en un mezclador, para formar una primera mezcla. Una segunda mezcla se forma agregando al mezclador Brabender®: 85 partes en peso de SP2224B (un segundo polímero de dimetilsilicona que tiene un polímero de hidruro como la segunda parte de un sistema de dos partes de SSP) ; 15 partes en peso (15 phr) de aceite de polioctilmetilsilicona; y 75 partes en peso de N762, en donde los ingredientes se mezclan durante 15 minutos en un mezclador Brabender® para formar una segunda mezcla. La primera y segunda mezclas se combinan y se mezclan a mano durante 5 minutos para formar una mezcla aglomerante, y a continuación se aplica en una ranura sobre los electrodos en una estructura del sensor mediante una cuchilla. La estructura del sensor que tiene la mezcla aglomerante aplicada, se cura a continuación durante 3 horas a 120°C.

Ejemplo 2 Una película sensora que tiene un aglomerante de polímero de siloxano sustituido con un grupo lateral grande de hidrocarburo, con el negro de humo conductor de tamaño de partícula grande, se prepara agregando los siguientes materiales en un mezclador: 96.9 partes en peso de VAT-4326, un terpolímero (3-5% de vinilmetilsiloxano) - (35-40% de octilmetilsiloxano) - (dimetilsiloxano) , disponible de Gelest; 3.1 partes en peso de HES 992 (un agente curante de polietilhidrosiloxano de Gelest); 0.1 partes en peso de SIP 6829 (un complejo catalizador de platino carbonil ciclovinilmetilsiloxano) ; y 50 phr (partes por ciento de resina) de Asahi 15HS (un negro de humo de tamaño de partícula grande disponible de Asahi Carbón Company, que tiene un valor de N2 de 14 m2/g y un DBP de 85 ml/g) . Los materiales de mezcla en un mezclador Brabender® durante 15 minutos a 30°C y 80 rpm para formar una mezcla de aglomerante. La mezcla se aplica a continuación en una ranura sobre los electrodos en una estructura del sensor mediante una cuchilla. La estructura del sensor que tiene la mezcla aglomerante aplicada, se cura a continuación durante 3 horas a 120°C.

Ejemplo 3 Una película sensora que tiene un aglomerante de polímero de siloxano sustituido con un grupo lateral grande de hidrocarburo, con negro de humo conductor con tamaño de partícula grande, se prepara agregando los siguientes materiales en un mezclador: 96.9 partes en peso de VAT-4326, un terpolímero (3-5% de vinilmetilsiloxano) - (35-40% de octilmetilsiloxano) - (dimetilsiloxano) disponible de Gelest; 3.1 partes en peso de HES 992 (un agente curante de polietilhidrosiloxano de Gelest); 0.1 partes en peso de SIP 6829 (un complejo catalizador de platino carbonil ciclovinilmetilsiloxano) ; y 175 phr (partes por ciento de resina) de N880 (un negro de humo con tamaño de partícula grande disponible de Cancarb Ltd. , que tiene un valor de N2 de 10 m2/g y un DBP de 30 ml/g) . Los materiales se mezclan en un mezclador Brabender® durante 15 minutos a 3°C y 80 rpm para formar una mezcla aglomerante. A continuación, la mezcla se aplica en una ranura sobre los electrodos en una estructura del sensor mediante una cuchilla. La estructura del sensor que tiene la mezcla aglomerante aplicada se cura a continuación durante 3 horas a 120°C.

Ejemplo 4 La preparación del copolímero reticulado de siloxano sustituido con un grupo lateral de hidrocarburo con negro de humo conductor con tamaño de partícula grande, se realiza como sigue. Los siguientes materiales se pesan en un mezclador Brabender® de 30 mi, y se mezclan durante 15 minutos a 80 rpm a una temperatura de mezcla de 30°C: 96.9 partes en peso de VAT-4326 (un terpolímero de Vinilmetilsiloxano-octilmeti1siloxano-dimetilsiloxano disponible de Gelest) ; 3.1 partes en peso de HES-992 (un agente curante de polietilhidrosiloxano disponible de Gelest); 0.1 partes en peso de SIP 6829 (un catalizador de platino disponible de Gelest) ; y 75 partes en peso de Raven 410P (un negro de humo con tamaño de partícula grande no reforzante, disponible de Columbran Chemicals de Marietta, Georgia) . La mezcla aglomerante se aplica a continuación en una ranura sobre los electrodos en una estructura del sensor mediante una cuchilla. La película sensora se cura en horno durante 3 horas a 120°C.

Ejemplo 5 La preparación del homopolimero reticulado de siloxano sustituido con un grupo lateral de hidrocarburo, con negro de humo conductor con tamaño de partícula grande, se prepara mezclando los siguientes materiales en un mezclador modelo FlackTec® DAC 150FVZ-K de 72 mi, y se mezclan durante aproximadamente 6 minutos a 2750 rpm a una temperatura de mezcla de 30°C: 95.18 partes en peso (phr) de PMV-9925 (un polifenilmentilsiloxano terminado con vinilo, disponible de Gelest) 4.82 partes en peso de HES-992 (un agente curante de polietilhidrosiloxano disponible de Gelest); 0.1 partes en peso de SIP 6826 (un catalizador de platino disponible de Gelest); y 30 partes en peso de Asahi HS 15 Asahi 15HS (un negro de humo con tamaño de partícula grande, disponible de Asahi Carbón Company, que tiene un valor de ¾ de 14 m2/g y un DBP de 85 ml/g) . A continuación, la mezcla aglomerante se aplica en una ranura sobre los electrodos en una estructura del sensor mediante una cuchilla. La película sensora se cura en un horno durante 3 horas a 120°C. Las películas sensoras de acuerdo con la presente invención, proporcionan una estabilidad del sensor mejorada durante las fluctuaciones de temperatura, mejorando así la exactitud de las lecturas del sensor de la concentración del analito, haciéndolo menos dependiente de las variaciones en la temperatura. Además, la presente invención proporciona una sensibilidad incrementada a los analitos objetivo con respecto a las películas sensoras de la técnica anterior, mejorando la operación de la película sensora. La descripción de la invención y los ejemplos proporcionados aguí, son meramente ejemplares en naturaleza y, por lo tanto, las variaciones que no se aparten de lo fundamental de la invención, pretenden estar dentro del alcance de la invención. Tales variaciones no deben considerarse como gue se apartan del espíritu y alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES : 1. Una película sensora conductimétrica que comprende : un polímero reticulado de siloxano que comprende un monómero que tiene un grupo lateral de hidrocarburo con más de dos o igual a dos átomos de carbono; y una pluralidad de partículas conductoras de negro de humo que tiene una adsorción de N2 de entre aproximadamente 8 a aproximadamente 25 m2/g, distribuida dentro del polímero. 2. La película sensora conductimétrica según la reivindicación 1, que comprende además, un aceite de siloxano sustituido con un grupo lateral alquilo, en donde el grupo lateral alquilo tiene más de dos o igual a dos átomos de carbono. 3. La película sensora conductimétrica según la reivindicación 1, en donde el grupo lateral de hidrocarburo se selecciona del grupo que consiste de: alquilo, arilo, alquenos y aromáticos. 4. La película sensora conductimétrica según la reivindicación 1, en donde el grupo lateral de hidrocarburo comprende un hidrocarburo que comprende un grupo polar. 5. La película sensora conductimétrica según la reivindicación 1, en donde las partículas conductoras de negro de humo tienen un valor DBP de aproximadamente 1 a aproximadamente 180 mi/100 g. 6. La película sensora conductimétrica según la reivindicación 1, en donde el polímero reticulado comprende poli (vinilmetilsiloxano octilmetilsiloxano-dimetilsiloxano) . 7. La película sensora conductimétrica según la reivindicación 1, en donde el polímero reticulado de s loxano comprende polifenilmetilsiloxano . 8. Una composición de una película sensora para detectar analitos químicos, que comprende: un polímero reticulado que comprende un monómero de siloxano que tiene un grupo lateral de hidrocarburo con más de dos o igual a dos átomos de carbono; y una pluralidad de partículas conductoras distribuida en el polímero reticulado. 9. La composición de una película sensora según la reivindicación 8, en donde el grupo lateral de hidrocarburo se selecciona del grupo que consiste de: alquilo, arilo, alquenos y aromáticos. 10. La composición de una película sensora según la reivindicación 8, en donde el grupo lateral de hidrocarburo comprende un hidrocarburo que comprende un grupo polar . 11. La composición de una película sensora según la reivindicación 8, en donde el grupo lateral de hidrocarburo se selecciona del grupo que consiste de: etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, fenilo, alquilfenilo, ciclopentilo y fenilpropilo . 12. La composición de una película sensora según la reivindicación 8, en donde el grupo lateral de hidrocarburo se selecciona del grupo que consiste de: ariloxipropilo butilado, N-pirrolidonpropilo , cianopropilo, cloruro de benciltrimetil amonio e hidroxialquilo . 13. La composición de una película sensora según la reivindicación 8, en donde el polímero reticulado comprende poli (vinilmetilsiloxano-octilmetilsiloxano-dimetilsiloxano) . 14. La composición de una película sensora según la reivindicación 8, en donde el polímero reticulado comprende polifenilmetilsiloxano . 1 . La composición de una película sensora según la reivindicación 8, en donde las partículas conductoras se seleccionan del grupo que consiste de: oro, platino, grafito, negro de humo, níquel, boruros, nitruros y carburos conductores de metal, níquel y mezclas de los mismos . 16. Una composición de una película sensora para detectar analitos químicos, que comprende: un polímero que comprende siloxano; y una pluralidad de partículas conductoras que tienen una absorción de 2 de entre aproximadamente 8 a aproximadamente 25 m2/g; en donde las partículas conductoras están distribuidas en el polímero. 17. La composición de una película sensora según la reivindicación 16, en donde las partículas conductoras tienen un valor DBP de aproximadamente 1 a aproximadamente 180 ml/100 g. 18. La composición de una película sensora según la reivindicación 16, en donde la pluralidad de partículas conductoras está distribuidas de manera homogénea en el polímero . 19. La composición de una película sensora según la reivindicación 16, en donde las partículas conductoras tienen una adsorción de N2 de entre aproximadamente 10 a aproximadamente 15 m2/g. 20. La composición de una película sensora según la reivindicación 16, en donde las partículas conductoras se seleccionan del grupo que consiste de: oro, platino, grafito, negro de humo, níquel, boruros, nitruros y carburos conductores de metal, níquel y mezclas de los mismos . 21. Una composición de una película sensora para detectar analitos químicos, que comprende: un polímero reticulado que comprende siloxano; y un aceite que comprende un siloxano sustituido con un grupo lateral de hidrocarburo, en donde el grupo lateral de hidrocarburo tiene más de dos o igual a dos átomos de carbono, en donde el aceite está distribuido a través del polímero reticulado. 22. Una composición de una película sensora según la reivindicación 21, que comprende además, una pluralidad de partículas conductoras. 23. La composición de una película sensora según la reivindicación 21, en donde el polímero reticulado comprende dimetilsiloxano . 24. La composición de una película sensora según la reivindicación 21, en donde el polímero reticulado comprende un monómero de siloxano que tiene al menos un grupo lateral de hidrocarburo con más de dos o igual a dos átomos de carbono. 25. La composición de una película sensora según la reivindicación 21, en donde el grupo lateral de hidrocarburo del aceite de siloxano sustituido se selecciona del grupo que consiste de: etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, tetradecilo, octadecilo, decilo, ariloxipropilo butilado, N-pirrolidonpropilo, cianopropilo, cloruro de benciltrimetil amonio e hidroxialquilo . 26. La composición de una película sensora según la reivindicación 21, en donde el aceite comprende un polioctil metilsiloxano . 27. Un método para hacer una película sensora, el método comprende: a) mezclar un polímero que comprende un monómero de siloxano que tiene un grupo lateral de hidrocarburo con más de dos o igual a dos átomos de carbono, y un monómero que tiene un grupo funcional; una pluralidad de partículas conductoras, un reactivo curante y un catalizador,- b) mezclar el polímero, las partículas conductoras, el reactivo curante y el catalizador para formar una mezcla aglomerante; c) aplicar la mezcla aglomerante sobre una sonda sensora; y d) reticular la mezcla aglomerante. 28. El método para hacer una película sensora según la reivindicación 27, en donde la mezcla comprende además, agregar un aceite de siloxano sustituido con un grupo lateral alquilo. 29. El método para hacer una película sensora según la reivindicación 27, en donde la reticulación es una reacción de hidrosililación . 30. El método para hacer una película sensora según la reivindicación 27, en donde el grupo lateral de hidrocarburo se selecciona del grupo que consiste de: alquilo, arilo, alquenos, aromáticos, hidrocarburos modificados con un grupo polar y mezclas de los mismos. 31. El método para hacer una película sensora según la reivindicación 27, en donde las partículas conductoras se seleccionan del grupo que consiste de: oro, platino, grafito, negro de humo, níquel, boruros , nitruros y carburos conductores de metal, níquel y mezclas de los mismos . 32. El método para hacer una película sensora según la reivindicación 27, en donde las partículas conductoras tienen una adsorción de N2 de entre aproximadamente 8 a aproximadamente 25 m2/g, y un valor DBP de aproximadamente 1 a aproximadamente 180 ml/100 g.