Um método para a criação controlada de materiais a partir de partículas coloidais foi desenvolvido

Colóides são partículas minúsculas que variam em tamanho de alguns nm a alguns mícrons. Eles consistem em

conjunto de moléculas e pode ter diferentes propriedades emdependendo do material de que são feitos. Em seu trabalho, os pesquisadores utilizaram colóides cúbicos feitos de vidro. Os cientistas dizem que, se deixadas sozinhas, essas partículas rapidamente se agrupam em estruturas simples, como redes cúbicas e hexagonais distorcidas.

Em vez disso, os autores do estudo levaram pequenasgrupos de colóides e os combinou em blocos de construção maiores. Reunidos, esses aglomerados de partículas formavam uma estrutura com propriedades diferentes da automontagem.

Os químicos usaram uma emulsão de água em óleo paracoletar pequenos aglomerados de partículas. Esse método, conforme observado pelos autores, permite que as partículas se difundam livremente nas gotículas durante a compressão, controlando sua orientação e influenciando a geometria da estrutura final. Os cientistas então espremeram as gotículas de água que evaporavam lentamente. As partículas dentro do "bloco de construção" formado são mantidas juntas por fortes forças de van der Waals.

Um bloco de construção de quatro colóides. Fonte: TU Delft

Os pesquisadores observam que um dos objetivos do estudo é criar uma tecnologia para o desenvolvimento de estruturas coloidais complexas sob demanda.

"Capacidade básica de pré-montaras mesmas peças de diferentes blocos de construção e criar a mesma estrutura a partir deles, ou pegar o mesmo bloco de construção e pré-montar diferentes partes das quais são obtidas estruturas diferentes, são na verdade os principais “movimentos de xadrez” para estruturas de engenharia complexas ”, diz Greg van Anders, um dos participantes do estudo.

Por meio de simulação computacional eEm experimentos de laboratório, os químicos mostraram a possibilidade de criar blocos de construção e estruturas complexas com base nesses blocos. Ao mesmo tempo, a modelagem ajuda a projetar as propriedades do material futuro. E as propriedades específicas dos colóides, segundo os cientistas, podem ser usadas para criar materiais adaptativos.

“Em certas circunstâncias, os colóides podemcomportam-se como átomos e moléculas, mas sua interação é menos forte. Isso os torna blocos de construção promissores para novos materiais, como materiais interativos que podem adaptar suas propriedades ao ambiente”, explica Laura Rossi, pesquisadora principal.

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