Los recubrimientos de superficies han sido durante mucho tiempo esenciales en diversas industrias, ya que ofrecen protección y funcionalidad. En los últimos años, las superficies con infusión de líquido (LIS) se han convertido en una tecnología innovadora que ha revolucionado la forma en que abordamos los revestimientos de superficies.
En un artículo de revisión publicado en Industrial Chemistry &Materials , los autores Zachary Applebee y la Dra. Caitlin Howell exploran un enfoque novedoso en tecnología de superficies que podría impactar significativamente varias industrias, incluida la atención médica y la conservación del medio ambiente.
Está surgiendo una nueva frontera:los sistemas multicomponentes de infusión de líquido, o LIS, que contienen más de un componente en el líquido. La investigación presenta el concepto de superficies multicomponente con infusión líquida como un avance sofisticado más allá de los recubrimientos líquidos de un solo componente que han dominado el campo desde sus inicios a principios de la década de 2010.
Estos innovadores recubrimientos de superficies multicomponentes no tienen un solo propósito; están diseñados para ser dinámicos, capaces de responder activamente a su entorno incorporando múltiples elementos en la capa líquida. Esta versatilidad permite una gran variedad de aplicaciones, desde dispositivos médicos que combaten infecciones de forma pasiva y activa hasta sistemas avanzados de captura de carbono y mecanismos de administración de sustancias químicas controlados por campos magnéticos.
"En esta revisión, exploramos el potencial sin explotar de las superficies con infusión de líquidos de múltiples componentes", explica Zach Applebee, investigador graduado de la Universidad de Maine. "Al integrar varios elementos en el recubrimiento líquido, podemos lograr efectos sinérgicos que mejoran la funcionalidad de formas que antes se consideraban imposibles. Esto abre nuevas vías para la innovación tanto en la industria como en la medicina".
El estudio clasifica estas superficies según el tamaño de sus componentes secundarios, desde la escala molecular hasta la microescala, y presenta ejemplos que demuestran cómo la inclusión de elementos adicionales puede conducir a avances innovadores. La revisión no sólo destaca la diversidad de métodos de fabricación, sino que también sienta las bases para futuras direcciones de investigación en este prometedor campo.
"El mensaje más importante de nuestra revisión es que la naturaleza líquida de los recubrimientos infundidos con líquido cambia las reglas del juego en la creación de superficies que se adaptan y responden", explica Caitlin Howell, profesora de la Universidad de Maine.
"Aprovechando los procesos naturales de los líquidos, como la difusión, el flujo y el retorno al equilibrio, podemos comenzar a diseñar sistemas que muevan o coloquen dinámicamente materiales secundarios, ya sean moléculas, nanopartículas o incluso otros líquidos inmiscibles, exactamente donde queremos. cuando queramos. Las posibilidades son infinitas."
Los investigadores son optimistas sobre el futuro de esta tecnología. Creen que a medida que más científicos e ingenieros tomen conciencia de las posibilidades que ofrecen las superficies multicomponentes con infusión de líquidos, se producirá una ola de innovación que conducirá al desarrollo de materiales y sistemas que podrían mejorar significativamente nuestra calidad de vida y abordar algunos de los desafíos más apremiantes del mundo.
"Creemos que las superficies multicomponentes con infusión de líquido están bien posicionadas para comenzar a abordar una amplia gama de problemas una vez que los investigadores se den cuenta de ellos", dice el Dr. Howell, "y podrían ser fundamentales en el diseño de nuevos sistemas de administración de fármacos altamente específicos". sistemas o creando superficies industriales que puedan adaptarse a diferentes tipos de incrustaciones en tiempo real."
Más información: Zachary Applebee et al, Sistemas de infusión de líquidos multicomponente:un nuevo enfoque para los recubrimientos funcionales, Química y materiales industriales (2024). DOI:10.1039/D4IM00003J
Proporcionado por Química y Materiales Industriales
