Imagen: JoLin. Fuente: PhotoXpress.
Un equipo de investigadores de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) ha conseguido hacer gotas de diseño utilizando la electricidad.
El avance abre interesantes posibilidades, pues la técnica podría usarse para diversas aplicaciones, desde la extracción de petróleo de los pozos a la creación de maquillajes y alimentos, informa la NTNU en un comunicado.
Cuando se hace una mayonesa, puede ocurrir que se forme una capa de aceite en la parte superior del tarro, como consecuencia de la separación de la emulsión o mezcla del agua y del aceite.
Este tipo de separación –que se da en muchas mezclas- suele evitarse con emulsionantes, pero normalmente es un problema para las industrias alimentaria y médica, así como para la del petróleo. De hecho, esta última tiene que lidiar incluso con el problema contrario, el de separar el aceite que se bombea desde un pozo en mezclas de agua y de gas.
Lo que han hecho los investigadores de la NTNU es idear un nuevo método para controlar la forma en que se comportan esas gotas de aceite, usando la electricidad. Los resultados de su investigación han sido publicados en la revista Nature Communications.
El "efecto pupila"
"Hemos llevado a cabo un experimento muy sencillo con el que hemos demostrado que se pueden controlar las partículas de la superficie de las gotas de aceite, usando un campo eléctrico", explica uno de los autores de la investigación, el físico Jon Otto Fossum.
Los investigadores utilizaron partículas de arcilla de tamaño micrométrico y gotas de aceite de silicona para su experimento. En primer lugar, las partículas de arcilla recubrieron la gota, pero cuando se aplicó un voltaje, lo que hicieron fue formar un anillo alrededor de cada gota.
Controlando la intensidad del voltaje eléctrico, los investigadores pudieron controlar cómo se acumulaban las partículas en el anillo, de manera similar a como el ojo controla la apertura de la pupila en respuesta a la luz.
Asimismo, los científicos lograron controlar las propiedades de la emulsión con la electricidad. Sus funciones se pudieron activar y desactivar rápidamente, sin la adición de nuevos productos químicos.
El avance abre interesantes posibilidades, pues la técnica podría usarse para diversas aplicaciones, desde la extracción de petróleo de los pozos a la creación de maquillajes y alimentos, informa la NTNU en un comunicado.
Cuando se hace una mayonesa, puede ocurrir que se forme una capa de aceite en la parte superior del tarro, como consecuencia de la separación de la emulsión o mezcla del agua y del aceite.
Este tipo de separación –que se da en muchas mezclas- suele evitarse con emulsionantes, pero normalmente es un problema para las industrias alimentaria y médica, así como para la del petróleo. De hecho, esta última tiene que lidiar incluso con el problema contrario, el de separar el aceite que se bombea desde un pozo en mezclas de agua y de gas.
Lo que han hecho los investigadores de la NTNU es idear un nuevo método para controlar la forma en que se comportan esas gotas de aceite, usando la electricidad. Los resultados de su investigación han sido publicados en la revista Nature Communications.
El "efecto pupila"
"Hemos llevado a cabo un experimento muy sencillo con el que hemos demostrado que se pueden controlar las partículas de la superficie de las gotas de aceite, usando un campo eléctrico", explica uno de los autores de la investigación, el físico Jon Otto Fossum.
Los investigadores utilizaron partículas de arcilla de tamaño micrométrico y gotas de aceite de silicona para su experimento. En primer lugar, las partículas de arcilla recubrieron la gota, pero cuando se aplicó un voltaje, lo que hicieron fue formar un anillo alrededor de cada gota.
Controlando la intensidad del voltaje eléctrico, los investigadores pudieron controlar cómo se acumulaban las partículas en el anillo, de manera similar a como el ojo controla la apertura de la pupila en respuesta a la luz.
Asimismo, los científicos lograron controlar las propiedades de la emulsión con la electricidad. Sus funciones se pudieron activar y desactivar rápidamente, sin la adición de nuevos productos químicos.
Alimentos, medicinas y petróleo
Este nuevo método podría resultar útil en la producción de alimentos, productos domésticos y cosméticos, así como en el desarrollo de nuevas formas de transporte de medicamentos dentro del organismo o en la mejora de los métodos de recuperación de petróleo, aseguran los científicos.
"También es interesante que hemos demostrado que podemos utilizar electricidad y partículas de arcilla no dañinas para el medioambiente para controlar las gotas, lo que supone que se podrían diseñar este tipo de emulsiones sin añadir productos químicos. Esto resultaría importante para aplicaciones donde se desee evitar la introducción de sustancias químicas nocivas para el medio ambiente, como por ejemplo en la industria del petróleo ", señala Fossum.
El investigador añade que este experimento ofrece además posibilidades para cualquier disciplina. "El control físico o químico de las emulsiones es muy importante para muchas áreas de la tecnología y para muchas aplicaciones distintas”.
El siguiente paso de la investigación será ampliar la comprensión de lo mostrado por la experiencia, y realizar más experimentos de laboratorio con otros tipos de partículas, que no sean de arcilla, así como con otros tipos de fluidos.
Este nuevo método podría resultar útil en la producción de alimentos, productos domésticos y cosméticos, así como en el desarrollo de nuevas formas de transporte de medicamentos dentro del organismo o en la mejora de los métodos de recuperación de petróleo, aseguran los científicos.
"También es interesante que hemos demostrado que podemos utilizar electricidad y partículas de arcilla no dañinas para el medioambiente para controlar las gotas, lo que supone que se podrían diseñar este tipo de emulsiones sin añadir productos químicos. Esto resultaría importante para aplicaciones donde se desee evitar la introducción de sustancias químicas nocivas para el medio ambiente, como por ejemplo en la industria del petróleo ", señala Fossum.
El investigador añade que este experimento ofrece además posibilidades para cualquier disciplina. "El control físico o químico de las emulsiones es muy importante para muchas áreas de la tecnología y para muchas aplicaciones distintas”.
El siguiente paso de la investigación será ampliar la comprensión de lo mostrado por la experiencia, y realizar más experimentos de laboratorio con otros tipos de partículas, que no sean de arcilla, así como con otros tipos de fluidos.
Referencia bibliográfica:
Paul Dommersnes, Zbigniew Rozynek, Alexander Mikkelsen, Rene Castberg, Knut Kjerstad, Kjetil Hersvik y Jon Otto Fossum. Active structuring of colloidal armour on liquid drops. Nature Communications (2013). DOI: 10.1038/ncomms3066.
Paul Dommersnes, Zbigniew Rozynek, Alexander Mikkelsen, Rene Castberg, Knut Kjerstad, Kjetil Hersvik y Jon Otto Fossum. Active structuring of colloidal armour on liquid drops. Nature Communications (2013). DOI: 10.1038/ncomms3066.