16:01 2022-01-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Simulările aruncă o lumină semnificativă asupra particulelor de janus
_ Simulările aruncă o lumină semnificativă asupra lui Janus particule
Denumite după un zeu roman, particulele Janus se referă la nanoparticule care posedă suprafețe cu două sau mai multe proprietăți fizico-chimice distincte.
Nanoparticulele speciale au fost introduse în comunitatea științifică în 1991, Nobelul Nobel. Câștigătorul premiului Pierre-Gilles de Gennes, care a subliniat că „obiectele cu două laturi de umectabilitate diferită au avantajul unic de a se auto-asambla dens la interfețele lichid-lichid” și, în consecință, de a genera noi structuri coloidale.
Asimetria chimică rezultată a condus la descoperirea unor proprietăți moleculare noi și neobișnuite, făcând particulele Janus relevante pentru o gamă largă de aplicații, de la biomedicină la textile hidrofuge până la fabricarea membranelor cu proprietăți reglabile.
În Physics of Fluids, folosesc cercetătorii de la Universitatea din Calgary, din Alberta, Canada Simulări ale dinamicii particulelor disipative (DPD) pentru a examina difuzia translațională a nanoparticulelor Janus la interfața dintre două fluide nemiscibile, incapabile să amestece sau să atingă omogenitate.
Concentrându-se pe un grup de particule sferice utilizate pentru a crea un corp rigid. de tijele Janus, simulările aruncă lumină asupra comportamentului dinamic al nanoparticulelor, cu acoperiri și dimensiuni diferite de suprafață, la o interfață apă-ulei. Lucrarea dezvăluie o influență puternică a formei lor asupra orientării lor la interfață, precum și asupra mobilității lor.
„Ca urmare, aceste răspunsuri individuale variate modifică tensiunea interfacială a întregului sistem, ceea ce are un impact asupra reologiei. și, astfel, scheme de procesare”, a spus coautorul Giovanniantonio Natale.
Natale și colegii săi descriu un efect de „înclinare și răsturnare” datorită prezenței minimelor de energie locale la interfață, efect care variază cu raportul de aspect al tijelor Janus și acoperirea suprafeței acoperirilor acestora.
Tensiunea interfacială este demonstrată că se reduce odată cu raportul de aspect crescut pe măsură ce particulele se deplasează de la o poziție verticală la o orientare înclinată. Tensiunea se reduce atunci când acoperirile sunt orizontale mai degrabă decât verticale, deoarece particulele sunt mai stabilizate în orientarea lor.
În teorie, aceste descoperiri implică că caracteristicile geometrice ale particulelor Janus pot fi modificate fără ca chimia lor de suprafață să fie modificată. pentru a produce fie emulsii stabile, fie emulsii instabile.
În totalitate, lucrarea oferă o perspectivă semnificativă și fundamentală asupra dinamicii și auto-asamblarii particulelor browniene anizotrope la interfețe, care pot informa mai bine proiectarea și fabricarea interfețelor proiectate.
„În plus, putem folosi simulările noastre DPD pentru a optimiza sistemele la scară nanometrică, unde efectuarea și caracterizarea experimentelor este adesea extrem de dificilă și necesită mult timp”, a spus Natale.
Comentarii:
Adauga Comentariu