p Pesquisadores da UE mostraram como pequenas partículas de nanotecnologia suspensas em um líquido se separam por tamanho conforme o líquido evapora, um efeito que pode levar a técnicas para fazer estruturas em camadas que melhoram o desempenho de muitos produtos de uso diário, como protetor solar e eletrônicos. p O projeto BARRIER PLUS, financiado pela UE, publicou resultados de experiências em que foram capazes de demonstrar com sucesso, tanto teoricamente quanto experimentalmente, aquela tinta consistindo em duas partículas de dois tamanhos diferentes, se eles forem grandes o suficiente, separar durante a secagem.

p O resultado é que as partículas menores, que estão em uma escala de nanotecnologia em apenas um milésimo de um cabelo humano, formar uma camada sobre as maiores, uma técnica inteiramente nova. Ao produzir colóides que secam em uma estrutura de duas camadas, o efeito pode permitir a criação de cosméticos e dispositivos eletrônicos com novas propriedades.

p À medida que o líquido em um colóide de secagem evapora, as partículas abaixo do serviço são forçadas a se aproximarem à medida que o movimento browniano faz com que as partículas se choquem aleatoriamente. Para partículas menores, O movimento browniano é mais rápido, portanto, eles são mais facilmente capazes de se redistribuir à medida que o volume do colóide diminui. Partículas maiores são incapazes de se mover tão rapidamente e, portanto, se acumulam na interface ar-superfície.

p Os pesquisadores que estudaram colóides contendo partículas de tamanhos diferentes descobriram que, para certas taxas de evaporação, partículas maiores concentradas no topo do filme de secagem, enquanto partículas menores foram distribuídas mais uniformemente por toda parte. Foi amplamente assumido que o mesmo era verdade para todas as taxas de evaporação.

p Estratificação inesperada e imprevisível

p Contudo, BARRIER PLUS pesquisadores baseados na Universidade de Surrey, REINO UNIDO, descobriu exatamente o oposto, quando examinaram mais de perto uma suspensão contendo dois tamanhos de partículas. A estratificação que encontraram não era esperada ou prevista, e, como tal, passou vários meses verificando seus resultados, conduzindo simulações de computador detalhadas e experimentos de laboratório em coloides à base de água contendo partículas esféricas de dois tamanhos.

p A equipe modelou suspensões contendo partículas grandes e pequenas com várias proporções de tamanho e com várias proporções de população diferentes. Conforme a água evaporou, as esferas menores subiram, enquanto os maiores caíram. O efeito ocorreu para proporções de tamanho de partícula variando de 2:1 a 14:1, mas apenas quando o número de pequenas partículas fosse maior do que o número de grandes por um fator de 200 ou mais.

p Eles então verificaram o efeito usando partículas de acrílico com diâmetros de 385 e 55 nanômetros suspensas em água, rotulando as esferas maiores com um corante fluorescente vermelho. Depois que os colóides secaram, os pesquisadores descobriram novamente que a divisão das partículas havia ocorrido novamente, mas apenas desde que a proporção numérica de partículas pequenas e grandes fosse acima de 200.

p Oportunidades de inovação

p Seguindo os experimentos BARRIER PLUS, este processo de estratificação de partículas pode levar ao desenvolvimento de produtos novos e inovadores em uma variedade de indústrias. Um exemplo é o protetor solar, onde as partículas bloqueadoras da luz solar podem ser projetadas para o topo quando aplicadas, deixando as partículas que aderem à pele por baixo. Também existem possibilidades para a indústria de eletrônicos, como um revestimento para um telefone móvel poderia ser desenvolvido com propriedades duplas, como resistência a arranhões na parte superior e a capacidade de aderir ao vidro na parte inferior.