p Estruturas líquidas - gotículas de líquido que mantêm uma forma específica - são úteis para uma variedade de aplicações, de processamento de alimentos a cosméticos, Medicina, e até extração de petróleo, mas os pesquisadores ainda precisam explorar todo o potencial desses novos e empolgantes materiais, porque não se sabe muito sobre como eles se formam. p Agora, uma equipe de pesquisa liderada pelo Berkeley Lab capturou vídeos de alta resolução em tempo real de estruturas líquidas tomando forma como surfactantes de nanopartículas (NPSs) - partículas parecidas com sabão com apenas bilionésimos de um metro de tamanho - ficam bem juntas, lado a lado, para formar uma camada de tipo sólido na interface entre o óleo e a água.

p Suas descobertas, recentemente apresentado na capa de Avanços da Ciência , poderia ajudar os pesquisadores a otimizar melhor as estruturas líquidas para o avanço de novas aplicações biomédicas, como microfluídica reconfigurável para descoberta de drogas e robótica totalmente líquida para entrega direcionada de drogas contra o câncer, entre outros.

p Em experimentos conduzidos pelo co-autor Paul Ashby, um cientista da equipe da Divisão de Fundição Molecular e Ciências de Materiais do Berkeley Lab, e Yu Chai, um ex-pesquisador de pós-doutorado no grupo Ashby que agora é professor assistente na The City University of Hong Kong, os pesquisadores usaram uma técnica de imagem especial chamada microscopia de força atômica (AFM) para fazer os primeiros filmes em tempo real dos NPSs se aglomerando e travando na interface óleo-água, uma etapa crítica no bloqueio de um líquido em uma forma específica.

p Os filmes dos pesquisadores revelaram um retrato da interface do NPS com detalhes sem precedentes, incluindo o tamanho de cada NPS, se a interface era composta de uma ou várias camadas, e quanto tempo passou, até o segundo, para cada NPS a ser anexado e instalado na interface.

p As imagens espetaculares do AFM também mostraram o ângulo em que um NPS "se senta" na interface - um resultado inesperado. "Ficamos surpresos com o quão ásperas são as interfaces, "Ashby disse." Sempre desenhamos ilustrações de uma interface uniforme com nanopartículas anexadas ao mesmo ângulo de contato, mas em nosso estudo atual, descobrimos que há, na verdade, muitas variações. "

p A maioria das ferramentas de imagem em nanoescala só pode investigar amostras imóveis que estão secas ou congeladas. Nas últimas décadas, Ashby concentrou sua pesquisa no desenvolvimento de recursos AFM exclusivos que permitem ao usuário controlar a ponta da sonda para que ela interaja suavemente com amostras em movimento rápido, como os NPSs do estudo atual, sem tocar no líquido subjacente - uma façanha desafiadora.

p "Imaginando uma estrutura líquida em nanoescala, e observar as nanopartículas se movendo no líquido em tempo real usando uma sonda AFM - isso não seria possível sem a vasta experiência de Paul, "disse o co-autor Thomas Russell, um professor visitante e professor de ciência de polímeros e engenharia da Universidade de Massachusetts que lidera o programa Adaptive Interfacial Assemblies Towards Structuring Liquids na Divisão de Ciências de Materiais do Berkeley Lab. "Esses tipos de recursos não estão disponíveis em nenhum outro lugar, exceto na Fundição Molecular."

p Os pesquisadores pretendem estudar o efeito de partículas autopropulsoras em estruturas líquidas NPS.