Micro-reología por dispersión dinámica de luz en sistemas micelares: Efecto del tamaño de la sonda

MARCOS FERNÁNDEZ-LEYES; EUGENIO FERNANDEZ MICONI; HERNÁN RITACCO

Merlo, San Luis

Congreso; 100a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2015

Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales (UNSL)

p { margin-bottom: 0.25cm; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 0); line-height: 120%; }p.western { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }p.cjk { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }p.ctl { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }Una de las propiedades fundamentales de los materiales es surespuesta a la deformación, un sólido que almacena la energíamecánica, se dice es elástico mientras que un líquido la disipa,denominándose viscoso. Sin embargo muchos fluidos complejos exhibenambos comportamientos, se dice entonces que son ?viscoelásticos?.Durante los últimos años se desarrollaron varias técnicascomplementarias para medir las propiedades reológicas de estossistemas a escala microscópica, esta área de la reología se conocecomo ?micro-reología?. Estas técnicas suelen consistir en elseguimiento de una partícula de dimensiones coloidales (sonda), yobtener a partir de su desplazamiento, las propiedades reológicasdel medio en el que se encuentran. Las partículas pueden serimpulsadas por campos externos, o por fuerzas brownianas (agitacióntérmica). La micro-reología permite tener una visión de las propiedadeslocales de los fluidos, obteniéndose resultados complementarios alos de la reología mecánica (macroscópica), y permite, por otraparte, acceso a frecuencias que no son alcanzables por métodostradicionales. Las propiedades reológicas de los fluidos juegan un papelfundamental en muchos procesos, por lo que su conocimiento esimportante en diversas áreas como la industria de alimentos, depinturas, de cosméticos y del petróleo entre otras. Por otra partesu conocimiento es importante para comprender a nivel fundamentalsistemas fisicoquímicos como lo son las emulsiones, espumas, etc.En este trabajo estudiamos el comportamiento de soluciones acuosasdel surfactante Triton X-100, usando como sondas partículas de látexde 100, 600, 1000 y 3000nm. Se sabe que a concentraciones elevadas deTX-100 hay transiciones de micelas esféricas a cilíndricas, lo quepuede conferir a la solución comportamiento viscoelástico.Adaptamos un equipo de dispersión dinámica de luz (DLS) paraobtener el desplazamiento cuadrático medio de las partículas-sonda,y a través de las ecuaciones de Stokes-Einstein generalizadasobtuvimos el modulo complejo (G*()),cuya componente real es el módulo elástico (G?())y la compleja el viscoso (G?())de las soluciones. Es a partir del módulo complejo que podemosobtener información acerca de la estructura y la dinámica de estossistemas coloidades complejos, incluyendo las transiones de micelaesférica a cilíndrica o la aparición de redes formadas por elentrecruzamiento de estas últimas. También, en base al modelo deMaxwell, pueden inferirse los tiempos de reptación y de escisión deestas micelas.