Las nanopartículas son omnipresentes en aplicaciones industriales que van desde el suministro de medicamentos y el diagnóstico biomédico hasta el desarrollo de superficies hidrofóbicas, aditivos lubricantes y soluciones mejoradas de recuperación de petróleo en los campos petroleros. Para que esas nanopartículas sean efectivas, deben permanecer bien dispersas en el fluido que las rodea.En un estudio publicado en EPJ B , los físicos brasileños identificaron las condiciones que conducen a la inestabilidad de las nanopartículas y la producción de agregados. Esto sucede cuando la fuerza eléctrica en su superficie ya no se equilibra por la suma de las fuerzas atractivas o repulsivas entre las nanopartículas. Estos hallazgos fueron publicados recientemente por Lucas deLara del Centro de Ciencias Naturales y Humanas, de la Universidad Federal de ABC UFABC en Santo André, SP, Brasil y colegas.
Los autores estudiaron las nanopartículas de sílice que no reaccionan con su entorno en una solución que contiene dos tipos de sales, sal de mesa y cloruro de calcio. Luego unieron una terminación a las nanopartículas, un proceso llamado funcionalización. Con terminaciones que son hidrófilas o hidrófobaspuede ayudar a que las nanopartículas permanezcan dispersas.
Luego variaron la temperatura y la concentración de sal y monitorearon la dispersión de iones en la solución salada. En algunos casos, observaron la acumulación de iones alrededor de las nanopartículas, lo que condujo a la formación de una doble capa eléctrica alrededor de las nanopartículas en general de otra manera eléctricamentesuspensiones neutras de nanopartículas.
De Lara y sus colegas determinaron el factor que influye en la estabilidad de tales nanopartículas en las soluciones. Sus simulaciones sugieren que la inestabilidad de la dispersión de nanopartículas funcionalizadas en salmuera depende de varios factores que preceden su agregación. Los "culpables" incluyen la formación de un doble eléctricocapa - se observó que es mayor para el cloruro de calcio que para la sal de mesa - y el estrechamiento de esa doble capa. Además, la considerable variación en la tensión de la interfaz seguida de un fuerte aumento en la movilidad de iones también contribuyen a la inestabilidad. Los hallazgos del grupoen general, las nanopartículas neutras están en línea con el trabajo previo con nanopartículas cargadas eléctricamente.
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