Las nanopartículas son omnipresentes en aplicaciones industriales que van desde la administración de fármacos y el diagnóstico biomédico hasta el desarrollo de superficies hidrofóbicas, aditivos lubricantes y soluciones mejoradas de recuperación de aceite en campos petroleros. Para que tales nanopartículas sean efectivas, necesitan permanecer bien dispersos en el fluido que los 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 con la suma de las fuerzas atractivas o repulsivas entre las nanopartículas. Estos hallazgos fueron publicados recientemente por Lucas de Lara del Centro de Ciencias Naturales y Humanas, en la Universidad Federal de ABC (UFABC) en Santo André, SP, Brasil y colegas.
Los autores estudiaron 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 adjuntaron un final a las nanopartículas, un proceso llamado funcionalización. Tener terminaciones hidrófilas o hidrófobas puede 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 nanopartículas, conduciendo a la formación de una doble capa eléctrica alrededor de las nanopartículas en suspensiones de nanopartículas eléctricamente neutras en general.
De Lara y sus colegas luego determinaron el factor que influye en la estabilidad de tales nanopartículas en soluciones. Sus simulaciones sugieren que la inestabilidad de la dispersión de nanopartículas funcionalizadas en salmuera depende de varios factores que preceden a su agregación. Los "culpables" incluyen la formación de una doble capa eléctrica, que se observa 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 los iones también contribuye a la inestabilidad. Los hallazgos del grupo sobre nanopartículas neutrales en general están en línea con trabajos anteriores con nanopartículas cargadas eléctricamente.
