Formación de materiales blandos de patrones complejos con la técnica de microfluidos

Investigadores Polacos han demostrado que con las condiciones adecuadas es posible mediante la química coloidal, producir en forma controlada gran variedad de gotas de material coloidal las cuales permiten la formación de diversos patrones para materiales blandos, que pueden ser dispuestos en forma intrincada. Hallazgo este, que pudiese conducir a la preparación de  materiales diversos tales como cristales fotónicos y materiales tridimensionales para diversos usos.

Las investigaciones realizadas en los últimos años, han dado la posibilidad de la utilización de la química coloidal para formar bloques diminutos denominados nanocristales semiconductores, agrupados en diversos patrones microscópicos, aunque hasta ahora, los patrones han estado orientados a la formación controlada de una limitada cantidad de formas. En opinión de Ene Guzowski y Piotr Garstecki miembros de la Academia de Ciencias de Polonia en Varsovia, mediante el uso de bloques  blandos en lugar de rígidos en la construcción de los materiales, estas limitaciones pueden eludirse.

El procedimiento para la formación de estos patrones fue el siguiente: se hizo fluir una solución de un hidrocarburo a través de un canal de microfluidos con una forma determinada, se le inyectó una solución acuosa para fomentar la formación de gotas de tamaño micrométrico, posteriormente esta mezcla de aceite y agua es llevada a una cámara con una solución de fluorocarbono en donde quedan atrapadas las gotas de agua dentro de las gotas de aceite, las formas resultantes dependen de la cantidad de gotas presentes y se ven influidas por la inclinación del dispositivo de microfluidos, cuyos ángulos se modifican durante el proceso de fabricación.

Cabe destacar, que a través de este procedimiento los investigadores descubrieron la formación de diversas formas geométricas, tales como flores 3-D, cadenas lineales que permiten envasados estables, resultado que asombró a los investigadores y que estos atribuyen a la capacidad que tienen las gotas de agua para comprimirse unas con otras, y debido a esto, se agrupan interactuando y cambiando su forma, ofreciendo múltiples posibilidades de montaje,  en comparación con las partículas coloidales duras convencionales.

En opinión de Qian Chen, quien es especialista de la Universidad de Illinois en Urbana Champaing, descartando la belleza que se produce al lograr la agrupación de estas partículas, este tipo de investigaciones permite dar paso a nuevas perspectivas en el estudio de la doble emulsión y  proporciona interesantes orientaciones para el diseño y fabricación de diversos materiales partiendo de la formación de bloques de construcción blandos.