Nuevo estado de la materia blanda

El sincrotrón de Grenoble confirma la existencia de geles de equilibrio, para nuevos productos ultraligeros y muy estables

EL PAÍS Madrid 16 DIC 2010 - 16:48 CET

Estaba predicho un nuevo estado de la materia blanda, que los científicos denominaban geles de equilibrio. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha confirmado su existencia, tras siete años de experimentos en el sincrotrón europeo en Grenoble (ESRF) . El estudio, publicado en Nature Materials, es el primer paso para desarrollar nuevos materiales como cremas o geles que, además de muy blandos, sean muy estables a largo plazo.

Los productos de consumo para el hogar son a menudo líquidos que contienen nanopartículas dispersas para darles la densidad, viscosidad y textura deseadas, pero, cuando pasa el tiempo, estas suspensiones coloidales se separan paulatinamente en dos fases.

El descubrimiento de un gel de equilibrio indica la posibilidad de sintetizar nuevos materiales excepcionalmente estables, lo que es especialmente importante para aplicaciones médicas.

Los científicos, de varias instituciones europeas, observaron este nuevo estado de la materia blanda en suspensiones de laponita, que es una arcilla sintética que se utiliza para hacer más densos muchos productos basados en agua, como los recubrimientos de superficies, los limpiadores domésticos y los productos de tocador. "Las arcillas dispersas en agua", señalan los investigadores,"forman una solución coloidal compuesta de discos de tamaño nanométrico con carga negativa neta en ambas caras y positiva en los bordes. Esto resulta en una fase líquida de muy baja densidad en la que se produce una separación de fases muy lenta cuando la concentración de arcilla es baja".

Lo que vieron los investigadores es que, con concentraciones ligeramente más elevadas, estas arcillas coloidales evolucionan de forma reversible y continua entre la fase líquida y el llamado gel de equilibro. También confirmaron que este gel consiste en una red poco tupida de discos de tamaño nanométrico que hacen contactos en forma de T entre ellos.

"En una parte significativa de los experimentos se utilizó radiación de sincrotrón y la mayor novedad es que los conjuntos de muestras se vigilaron continuamente a lo largo de varios años", explica Theyencheri Narayanan, del ESRF. "Bajo ciertas condiciones las soluciones coloidales pueden llevar a la producción de materiales muy ligeros, extremadamente estables en el tiempo, para su uso, por ejemplo, como nanocompuestos en productos biomédicos", resume Emanuela Zaccarelli, del Consiglio Nazionale delle Ricerche italiano.

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Las vías para la formación de un gel de equilibrio (la segunda fase) y la separación de fases, con el tiempo. / ESRF/CNR/UNI ROME

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