p O professor assistente do MIE Sushant Anand e seus associados de pesquisa tiveram várias descobertas com seus trabalhos em misturas de óleo-água ou "emulsões". Agora, os pesquisadores levaram sua pesquisa a um novo nível, criando nanoemulsões ultrapequenas (100-400 nm em tamanhos) formadas por automontagem de nanopartículas em torno de gotículas. p A maneira tradicional de fazer nanoemulsões tem várias etapas, mas Anand e sua equipe desenvolveram uma técnica de etapa única para criar nanoemulsões mais rápidas, mais eficiente em energia, e menores. Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente na ACS Materiais Aplicados e Interfaces jornal sob o título Sintetizando Nanoemulsões Pickering por Condensação de Vapor .

p "A nanotecnologia tem um grande papel a desempenhar no tratamento de muitos problemas nos dias de hoje. Considere as emulsões de óleo-água como exemplo. Ir 'nano' com tamanhos de gotículas pode fazer uma enorme diferença na vida de prateleira de muitos produtos à base de emulsão, como cosméticos, produtos alimentícios, entrega de drogas, e muitas indústrias de bilhões de dólares. Normalmente, as moléculas de surfactante são usadas para evitar que as gotas se juntem. Mas essas moléculas podem ter efeitos adversos em muitos casos. Então, há um interesse crescente em fazer emulsões estabilizadas de nanopartículas sem surfactante, "disse Anand.

p O desafio que a equipe enfrentou foi fazer com base em nanopartículas, emulsões de nanogotas, que são chamados de emulsões Pickering. "Fazer tais emulsões com gotículas em nanoescalas tem sido um grande desafio por muitas décadas, "observou Anand.

p Em trabalho anterior publicado em Nature Communications , Anand e seus colaboradores no MIT mostraram anteriormente que podiam criar nanoemulsões onde as gotículas eram estabilizadas por surfactantes. Anand e seus alunos se perguntaram se a nova técnica poderia ser usada para fazer nanoemulsões de Pickering, então eles descobriram isso.

p "As emulsões podem ser feitas de muitas maneiras diferentes, mas, infelizmente, o que funciona para surfactantes, não funciona necessariamente com nanopartículas. Portanto, não havia garantia de que teríamos sucesso, "adicionou Dong Jin Kang, um pós-doutorado trabalhando sob a direção de Anand. "Mas constata-se que a nova técnica conseguiu cumprir seu objetivo."

p O processo envolve pegar o óleo e resfriá-lo abaixo do ponto de orvalho para que a água se condense no óleo e se o óleo tiver as propriedades corretas e se tiver concentração suficiente de nanopartículas, então, as gotas de água se auto-dispersarão dentro do óleo e as nanopartículas se auto-montarão em torno delas para fazer nanoemulsões.

p "O que mostramos com nosso trabalho é que fizemos uma das menores nanoemulsões com nanopartículas. O que torna tudo emocionante é que fazer essas emulsões de forma tradicional, eles tiveram que passar por várias etapas. E eles exigem uma concentração de partículas muito alta para fazer pequenas nanoemulsões. Mas somos capazes de fazer as emulsões em alguns minutos e torná-las muito pequenas - 10 vezes menos concentração do que as pessoas anteriores tentaram fazer, "disse Anand, quem é o diretor do laboratório do Anand Research Group da UIC. “Nossa técnica é muito escalonável e pode ser potencialmente usada em um nível industrial. Mostramos que é altamente eficiente em termos de energia quando comparada às técnicas atuais de fabricação de emulsões, e também fomos capazes de fornecer uma estrutura sobre os diferentes fatores que controlam o tamanho das emulsões. "

p "Esta técnica abre novas portas e oportunidades - desde a fabricação de membranas até aplicações de entrega de drogas, "disse Hassan Bararnia, um aluno de doutorado trabalhando com Anand.

p "Podemos aplicar essas emulsões em outros campos e isso pode ter um impacto em muitas indústrias - as possibilidades são imensas. No momento, usamos nanopartículas de sílica simples, mas podemos usar diferentes tipos de nanopartículas, como nanopartículas de núcleo-casca orgânicas / inorgânicas, "acrescentou Kang.

p Anand concorda, mas tinha isso a dizer, "As possibilidades estão aí, mas os desafios também o são e é aí que reside todo o entusiasmo - em superá-los! "

p Em um trabalho relacionado que apareceu recentemente na revista Nanoescala , titulado Síntese de nanopartículas por meio de precursores de vapor borbulhante em líquidos a granel , Kang e Anand desenvolveram uma nova maneira de fazer nanopartículas simples e complexas.

p "O principal benefício de nossa técnica é que podemos fazer partículas complexas de propriedades uniformes, na ausência de quaisquer reações colaterais e ajuste a espessura da casca em torno das nanopartículas muito bem, "disse Anand.

p O trabalho de Anand e sua equipe está chamando a atenção de seus colegas da comunidade científica em todo o mundo.

p "O artigo do Dr. Anand e colegas de trabalho sobre nanoemulsões estabilizadas por partículas coloidais é muito novo e oportuno, "disse o Dr. Bernard Binks, professor de Química Física da University of Hull, no Reino Unido, e um especialista de renome mundial no assunto de emulsões Pickering. "Os métodos de cominuição para quebrar as gotículas em submícron têm se mostrado muito desafiadores. Este trabalho começa a partir do vapor de água molecular e faz as gotículas crescerem até tamanhos definidos definidos parcialmente pela concentração de partículas. Será de grande interesse para cientistas de colóides e pesquisadores da indústria , também."