Los polielectrolitos son moléculas largas en forma de cadena con unidades cargadas que se repiten. Estas moléculas se utilizan ampliamente en diversos campos, incluidas las industrias biomédica y energética. El comportamiento de autoensamblaje de los polielectrolitos es crucial para sus aplicaciones.
Según la teoría clásica, los polielectrolitos en un ambiente acuoso forman complejos, llamados complejos de polielectrolitos (PEC), a través de interacciones electrostáticas entre las unidades cargadas. El tamaño, la estructura y las propiedades de los PEC dependen de varios factores, incluida la densidad de carga y la concentración de los polielectrolitos.
El equipo dirigido por el profesor Jean-Francois Joanny, el profesor David Morse y la profesora Nathalie Duru desarrolló un nuevo marco teórico que desafía esta visión clásica. La idea clave es que el autoensamblaje de polielectrolitos está impulsado no sólo por interacciones electrostáticas sino también por el efecto de volumen excluido.
El efecto de volumen excluido se refiere al hecho de que dos objetos no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo. En el caso de los polielectrolitos, el efecto de volumen excluido surge del hecho de que las moléculas son largas y flexibles.
El equipo demostró que el efecto del volumen excluido puede afectar significativamente el comportamiento de autoensamblaje de los polielectrolitos, lo que lleva a la formación de diferentes tipos de estructuras, como grupos y redes, en lugar de las PEC tradicionales.
La teoría es consistente con observaciones experimentales recientes y proporciona una comprensión más completa del autoensamblaje de polielectrolitos. Los hallazgos podrían conducir al desarrollo de nuevos materiales con propiedades adaptadas a diversas aplicaciones.
