Un equipo de ingenieros químicos de la Universidad PSL, CNRS, la Universidad de Harvard y la empresa química Calyxia ha descubierto una forma de prevenir o retrasar la coalescencia en algunos líquidos inmiscibles. En su artículo publicado en la revista Science, el grupo describe cómo los experimentos que llevaron a cabo llevaron al descubrimiento de una manera de conseguir que algunos fluidos, como el agua y el aceite, permanecieran como una emulsión durante largos períodos de tiempo sin el uso de tensioactivos.
Es ampliamente conocido que cuando se mezclan dos líquidos inmiscibles, como el agua y el aceite, no permanecen así por mucho tiempo: se separan lentamente en dos capas. Esto se debe a que, para empezar, nunca se mezclan realmente. En cambio, coexisten como gotas que se fusionan cuando entran en contacto entre sí.
Debido a esto, los químicos han desarrollado varios tensioactivos que obligan a dichos líquidos a permanecer “mezclados” durante un período de tiempo. Pero, como señalan los investigadores involucrados en este nuevo estudio, estos surfactantes suelen ser tóxicos para el medio ambiente, los humanos o ambos.
El trabajo del equipo implicó mezclar muchos tipos diferentes de líquidos inmiscibles (principalmente agua y múltiples tipos de aceites) y luego estudiarlos para aprender más sobre cómo se comportaban. Al hacerlo, observaron en algunos casos películas de aceite muy delgadas pero estables que se formaban espontáneamente entre las gotas después de agitar las muestras.
Una mirada más cercana mostró que las películas delgadas inducían la adhesión entre las gotas y al mismo tiempo evitaban que se fusionaran. Y eso permitió que los dos líquidos permanecieran en un estado de tipo agitado durante largos períodos de tiempo. El equipo señala que nunca antes se había observado un fenómeno de este tipo.
Después de realizar más experimentos, el equipo de investigación descubrió que los aceites que eran altamente polares y tenían un alto peso molecular evitaban mejor la coalescencia. También notaron que las películas delgadas se formaban en el momento en que se agitaban los fluidos.
Señalan que la mayoría de los aceites vegetales se pueden polimerizar sin mucho esfuerzo, lo que sugiere que muchos materiales biodegradables podrían fabricarse sin necesidad de tensioactivos. Sugieren que lo mismo podría ocurrir con las fragancias y los cosméticos. Los investigadores sugieren además que las técnicas que utilizaron para “mezclar” los líquidos inmiscibles también podrían usarse para desarrollar nuevos tipos de plásticos hechos de materiales biodegradables y agua.
Fuente: Phys.org.
