Los investigadores de Jülich, junto con colegas de Austria, Italia, Colombia y EE. UU., Desarrollaron un sistema modelo para los llamados coloides blandos. El modelo nos da una mejor comprensión de las correlaciones entre la estructura atómica de los coloides y su material perceptiblepropiedades. Estos resultados podrían conducir a nuevos enfoques para el desarrollo específico de materiales coloides innovadores. Los resultados acaban de ser publicados en la revista nanoescala .
Los coloides son partículas o gotas finamente dispersas de tamaño nanométrico o micrométrico. Los coloides blandos están compuestos de materiales flexibles, por ejemplo, polímeros, como proteínas y moléculas sintéticas. En la naturaleza, los coloides blandos se encuentran en las células, por ejemplo.En la industria, se usan entre otras cosas en el procesamiento de alimentos, cosméticos y pinturas de emulsión o en la producción de aceite para lograr las propiedades de flujo necesarias.En la fabricación de pinturas, por ejemplo, se aseguran de que los productos sean fáciles de aplicar y que no se salgan de las superficies.
El sistema modelo desarrollado por investigadores del Centro de Ciencia de Neutrones de Jülich está compuesto de agua y copolímeros de bloque, moléculas en forma de hilo con un componente hidrofílico e hidrofóbico. En el agua, los hilos de polímero se organizan en forma de estrella, con los extremos hidrofílicos apuntando hacia afuera y el hidrofóbico apuntando hacia adentro. Si el componente hidrofílico es grande, solo unas pocas moléculas se unirán libremente y su comportamiento físico se asemejará al de los hilos. Cuanto más grande sea el componente hidrofóbico, más polímerosse agrupan y se forman esferas densas y duras.
Hasta ahora, siempre ha habido modelos físicos separados para hilos y esferas, que predecirían en cada caso si la solución resultante sería líquida o vítrea. Ayudados por sus investigaciones científicas y, entre otras cosas, por experimentos de dispersión de neutrones, elLos investigadores ahora han logrado combinar ambos modelos y han desarrollado un diagrama de fase completo que describe las propiedades del material dependiendo de la estructura y la concentración del coloide, produciendo un libro de recetas para coloides, por así decirlo. En efecto, encontraron un parámetro de conexiónque esencialmente decide si la solución coloidal modelo será líquida o vítrea: la llamada longitud de interacción. Esto corresponde aproximadamente al radio en el que los coloides pueden interactuar entre sí, y depende, entre otras cosas, de cuántas moléculas está compuesto un coloideasí como la concentración de los coloides.
Una característica especial de los coloides modelo hizo posible estos hallazgos: su suavidad se puede ajustar muy finamente en un área grande al alterar la relación de longitud entre los componentes hidrofílicos e hidrofóbicos de los hilos de la molécula. El hecho de que los ingredientes básicos siempre permanecenlo mismo simplifica la distinción de correlaciones fundamentales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Forschungszentrum Juelich . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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