Forma de partícula coloidal importa: diseño de forma dirigido por emulsión, mecanismos interfaciales y aplicaciones

Área de la Ciencia:

• Ciencia de coloides e interfaces
• Ciencia de materiales
• Ingeniería química

Sus antecedentes:

• Las micropartículas y nanopartículas con formas controladas exhiben propiedades interfaciales únicas cruciales para diversos procesos.
• Comprender el vínculo entre la forma de la partícula y los fenómenos interfaciales es vital para aplicaciones específicas.

Objetivo del estudio:

• Revisar los avances recientes en la síntesis dirigida por emulsión para partículas coloidales orgánicas, inorgánicas e híbridas con forma controlada.
• Elucidar los mecanismos por los cuales la forma de la partícula influye en el comportamiento y el rendimiento interfaciales.
• Establecer correlaciones entre las propiedades interfaciales dependientes de la forma y las aplicaciones.

Principales métodos:

• Utilización de interfaces aceite-agua como plataformas dinámicas para la síntesis de partículas.
• Investigación de la influencia del tipo de emulsión, la composición y las condiciones de flujo en la estructura de las gotas y la morfología de las partículas.
• Análisis de fenómenos interfaciales dependientes de la forma, incluida la adsorción, la orientación, el empaquetamiento y las interacciones multiescala.

Principales resultados:

• Las rutas dirigidas por emulsión permiten la formación de diversas partículas coloidales.
• La forma de la partícula dicta la adsorción interfacial, la orientación, el empaquetamiento y las interacciones partícula-fluido/partícula-partícula.
• Los comportamientos interfaciales dependientes de la forma se correlacionan con el rendimiento en aplicaciones como la emulsificación de Pickering, la administración de fármacos y la remediación ambiental.

Conclusiones:

• La forma de la partícula juega un papel crítico en la modulación de la actividad interfacial y la evolución de las partículas a través de un bucle autorreforzado.
• Siguen existiendo desafíos para lograr un control de forma preciso, escalable y sostenible.
• Se necesitan caracterizaciones avanzadas, teoría, simulación y enfoques basados en datos para acelerar el diseño de partículas con forma diseñada.