Num estudo recente, os investigadores descobriram como as propriedades únicas das partículas agrupadas podem determinar a elasticidade de certos géis. Esses géis, como os comumente usados ​​em cosméticos, alimentos e até mesmo em aplicações biomédicas, exibem uma propriedade fascinante conhecida como deformação reversível, onde podem ser esticados e depois retornar à sua forma original. Compreender os mecanismos subjacentes responsáveis ​​por esta elasticidade é essencial para projetar e otimizar géis com propriedades específicas para diversas aplicações.

A pesquisadora principal, Dra. Maria Gomez, do prestigiado Instituto de Ciência de Materiais de Madrid (ICMM-CSIC), explica que essas partículas agrupadas são compostas de nanopartículas de sílica que se automontam em estruturas hierárquicas maiores. Esses aglomerados maiores interagem entre si por meio de forças fracas para formar uma rede que confere elasticidade ao gel.

A equipe de pesquisa empregou uma combinação de técnicas experimentais, incluindo dispersão de luz e reologia, para investigar as relações estrutura-propriedade desses géis de partículas agrupadas. Ajustando o tamanho e a forma das nanopartículas e as interações entre elas, eles conseguiram manipular a elasticidade dos géis.

Segundo o Dr. Gomez, a elasticidade desses géis surge da interação entre as formas dos aglomerados, as interações interpartículas e as moléculas do solvente. Clusters com altas proporções e interações fortes levam a géis mais rígidos, enquanto clusters esféricos e interações mais fracas resultam em géis mais elásticos.

As descobertas deste estudo abrem caminho para o design racional de géis com propriedades mecânicas personalizadas para uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, na indústria cosmética, géis com a elasticidade certa podem proporcionar a consistência e textura desejadas para produtos como pasta de dente ou loções corporais. Na indústria alimentícia, os géis podem ser projetados para criar produtos que sejam ao mesmo tempo espalháveis ​​e estáveis. Além disso, em aplicações biomédicas, compreender a elasticidade do gel é crucial para projetar materiais para engenharia de tecidos, distribuição de medicamentos e outros fins médicos.

Em conclusão, a exploração de partículas agrupadas em géis pela equipe de pesquisa lançou luz sobre os intrincados mecanismos por trás de sua elasticidade, sendo um material inovador e funcional.