A técnica de microscopia revela detalhes em nanoescala dos revestimentos conforme eles secam
p Os pesquisadores da Lehigh University viram uma "tempestade em um bule" ao observar a evolução da microestrutura do filme de polímero colóide durante o processo de secagem. Crédito:Kaewpetch, T., Gilchrist, J.F./Lehigh University
p Enfadonho. Devagar. Imutável. É como assistir a tinta secar. p Mas dê uma olhada mais de perto nessa pintura - até a nanoescala - e há muito mais coisas acontecendo do que você pode imaginar.
p Pesquisadores do Laboratório Gilchrist no P.C. da Universidade de Lehigh. A Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da Rossin está observando a evolução dos revestimentos conforme eles secam com precisão em microescala inovadora. Seus resultados foram publicados recentemente em
Relatórios Científicos .
p Os revestimentos de filme fino fazem muito mais do que enfeitar paredes. Por exemplo, eles podem ser usados como dispositivos farmacêuticos em filmes comestíveis, semelhantes àqueles para entregar medicamentos usados para combater a epidemia de opióides. Como esses revestimentos secam pode alterar suas propriedades, o que é especialmente importante para filmes usados na distribuição de drogas.
p Em seu jornal, "Evolução da microestrutura química vs. mecânica na secagem de revestimentos de colóide e polímero, "Os pesquisadores de Lehigh observaram como as partículas se reorganizam durante a secagem, quando suas interações são ajustadas. Essas partículas se comportaram como substitutas do ingrediente farmacêutico ativo em um filme de liberação de drogas.
p O aluno de graduação Titiporn Kaewpetch olha diretamente para dentro desses filmes usando microscopia confocal de varredura a laser de alta velocidade para obter milhares de imagens que fornecem detalhes em nanoescala de como as partículas fluem e se agrupam durante a secagem. Gigabytes de dados para cada filme são renderizados para revelar sua estrutura 3-D, dando detalhes semelhantes a simulação sobre os processos internos ocultos que acontecem.
p Os pesquisadores descobriram que quando as partículas se atraem, eles formam um andaime que dobra e quebra durante a secagem devido ao movimento da interface superior. “A microestrutura para partículas atrativas em cada ponto durante a secagem está relacionada à história da evolução do filme, "diz James Gilchrist, professor do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular. Sua análise 3-D da evolução da microestrutura revela assinaturas claras desse processo durante a secagem, em comparação com aqueles em que as partículas são repulsivas.
p "Em sistemas reais de entrega de drogas, há muitos ingredientes interagindo uns com os outros, sempre mudando a concentração e suas interações ao longo da secagem, "diz Gilchrist." Ao reduzir este processo aos ingredientes essenciais, podemos ver essas interações à medida que acontecem. Isso pode permitir novos insights sobre a fabricação desses filmes. "