p (PhysOrg.com) - Pesquisadores da Virginia Commonwealth University identificaram os mecanismos moleculares em jogo para as energias livres umectantes não aditivas em superfícies quimicamente heterogêneas. p Entre disciplinas, pesquisadores há muito se perguntam a melhor forma de prever a hidrofobicidade - isto é, a resistência de uma molécula ao umedecimento - de uma superfície mista a partir do conhecimento de seus constituintes puros. Essas descobertas fornecem uma visão sobre esse fenômeno físico básico e podem ser usadas para prever e compreender o custo de energia para molhar uma superfície, que pode ser aplicado à nanoquímica, ciência dos materiais e biofísica. O estudo foi publicado na edição de 1º de abril da Proceedings of the National Academy of Sciences .

p “O trabalho aborda, por meio de simulações em nível molecular, uma característica de rotina de medições macroscópicas de superfície feitas diariamente em laboratórios experimentais e mostra que os resultados observados podem ser interpretados de forma bastante direta quando as características de escala molecular da topografia de superfície, e um pouco de quimica, são considerados, ”Disse o investigador principal Alenka Luzar, Ph.D., um professor do Departamento de Química da VCU.

p De acordo com Luzar, compreender o umedecimento de superfícies nanopadronizadas em um nível molecular é importante para as aplicações cotidianas na ciência dos materiais, por exemplo, impressão a jato de tinta, e biologia na hidratação de proteínas.

p “Acesso de solvente a ingredientes de superfície distintos, além da composição química, é a chave para a molhabilidade de um material heterogêneo. Esta noção pode orientar o projeto assistido por computador de materiais aprimorados e ajuda a explicar a solubilidade e função das biomoléculas em solução aquosa, Ela disse.

p A equipe demonstrou a não aditividade do cosseno do ângulo de contato, ou a energia de adesão, na fração de químicas hidrofóbicas / hidrofílicas medindo ângulos de contato de nano-gotículas nas superfícies do modelo. Eles descobriram que esses desvios são positivos, o que significa que a superfície é mais hidrofílica em uma determinada fração do que anteriormente previsto pela expectativa linear, ou negativo, o que significa que a superfície é mais hidrofóbica do que o previsto anteriormente. Luzar disse que a origem desses efeitos pode ser rastreada até a assimetria de tamanho de funcionalidades de superfície distintas, já que os grupos mais proeminentes escondem os menores.