Investigadores de la Universidad de Tokio han ideado un método para seguir la gelificación de geles coloidales. Su técnica de microscopía confocal ha permitido analizar las diferentes etapas del proceso, conduciendo a conocimientos sobre su estabilidad mecánica. Se espera que los conocimientos adquiridos con esta técnica contribuyan al desarrollo de geles coloidales en los muchos campos en los que tienen un impacto en la vida cotidiana. desde los productos farmacéuticos hasta la construcción.

Muchos cosméticos productos farmacéuticos, Los productos alimenticios e incluso los materiales de construcción se componen de geles coloidales, y como un resultado, los coloidales se estudian ampliamente. Sin embargo, hasta la fecha, Los métodos de investigación no han sido capaces de seguir el proceso completo de gelificación. Ahora, Investigadores de la Universidad de Tokio han utilizado microscopía confocal para analizar el proceso en tiempo real con resolución de una sola partícula. Sus hallazgos se publican en Avances de la ciencia .

Los geles coloidales constan de dos fases entrelazadas:una red de partículas sólidas y un disolvente líquido. El resultado son materiales sólidos blandos con propiedades únicas, incluyendo elasticidad y estabilidad mecánica, lo que los convierte en opciones atractivas para numerosas aplicaciones. Aunque estas propiedades se han capitalizado comercialmente, no se explican completamente por la comprensión teórica que se ha adquirido hasta la fecha.

"Estudiar geles coloidales que ya están formados significa que el proceso real de gelificación sigue siendo una especie de caja negra, "explica uno de los autores principales del estudio, Hideyo Tsurusawa.

El coautor Mathieu Leocmach dice:"Al establecer un método que nos permite seguir la cinética del proceso de gelificación completo, hemos obtenido una nueva visión de los orígenes de las propiedades características de los geles coloidales. La comprensión de las etapas individuales de la gelificación nos ha permitido demostrar un vínculo directo entre la estabilidad mecánica de los geles y las estructuras isostáticas ".

Las estructuras isostáticas son partículas o grupos que experimentan fuerzas equilibradas. Los investigadores encontraron que el punto en el proceso de gelificación cuando aparece la solidez corresponde al punto de percolación isotrópica de estructuras isostáticas a través del gel. Su comparación de las diferencias en el comportamiento de percolación entre geles de baja y alta concentración sugirió que la percolación de estructuras isostáticas en el espacio está directamente relacionada con la estabilidad mecánica.

"La naturaleza en tiempo real y la resolución de nuestra técnica han dado como resultado una comprensión profunda que antes no se podía lograr, ", explica el autor correspondiente del estudio, Hajime Tanaka. Esperamos que la información mejorada sea útil para los investigadores que trabajan para abordar problemas mecánicos y reológicos complejos en la amplia gama de aplicaciones de gel coloidal".