Fluidos fotorreológicos reversibles basados en micelas inversas dopadas con espiropyran

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Reología Reología.
• La fotoquímica es la fotoquímica.

Sus antecedentes:

• Los fluidos tradicionales carecen de capacidad dinámica de ajuste.
• Controlar las propiedades de los fluidos con estímulos externos es altamente deseable.
• Los materiales fotorresponsivos ofrecen potencial para el control dinámico.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo fluido fotorreológico (PR) con propiedades reológicas ajustables a la luz.
• Para investigar los cambios de viscosidad reversibles inducidos por la luz en un sistema de lecitina / desoxicolato de sodio (SDC) dopado con espiropyran (SP).
• Establecer un método simple y reproducible para crear fluidos conmutables.

Principales métodos:

• Formulación de micelas inversas utilizando lecitina y desoxicolato de sodio (SDC).
• El dopaje de las micelas inversas del SDC con un compuesto fotocromático de espiropirano (SP).
• Caracterización de las propiedades reológicas (viscosidad) bajo irradiación UV y tras la eliminación de la luz UV.

Principales resultados:

• Las mezclas de lecitina / SDC / SP exhibieron una alta viscoelasticidad debido a micelas inversas largas y parecidas a gusanos.
• La irradiación UV indujo la isomerización de SP a merocianina (MC), causando una disminución de 10 veces en la viscosidad.
• Tras la eliminación de la luz UV, MC volvió a SP, y la viscosidad se recuperó por completo, lo que demuestra la reversibilidad.
• La respuesta del fluido fue repetible en múltiples ciclos sin pérdida significativa.

Conclusiones:

• Se desarrolló con éxito una nueva clase de fluidos fotorreológicos (PR) simples y reversibles.
• El cambio de viscosidad reversible se atribuye a las alteraciones inducidas por la luz en la longitud de las micelas inversas.
• Este trabajo presenta el primer ejemplo de un fluido PR simple y reversible que utiliza componentes disponibles en el mercado.