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

MARCOS D. FERNANDEZ LEYES; EUGENIO FERNÁNDEZ MICONI; HERNÁN RITACCO

Villa de Merlo - San Luis

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

Asociación Física Argentina

Una de las propiedadesfundamentales de los materiales es su respuesta a la deformación, un sólido quealmacena la energía mecánica, se dice es elástico mientras que un líquido ladisipa, denominándose viscoso. Sin embargo muchos fluidos complejos exhibenambos comportamientos, se dice entonces que son "viscoelásticos".Durante losúltimos años se desarrollaron varias técnicas complementarias para medir las propiedadesreológicas de estos sistemas a escala microscópica, este área de la reología seconoce como "micro-reología". Estas técnicas suelen consistir en el seguimientode una partícula de dimensiones coloidales (sonda), y obtener a partir de su desplazamiento,las propiedades reológicas del medio en el que se encuentran. Las partículaspueden ser impulsadas por campos externos, o por fuerzas brownianas (agitación térmica).Lamicro-reología permite tener una visión de las propiedades locales de los fluidos,obteniéndose resultados complementarios a los de la reología mecánica(macroscópica), y permite, por otra parte, acceso a frecuencias que no sonalcanzables por métodos tradicionales.Laspropiedades reológicas de los fluidos juegan un papel fundamental en muchosprocesos, por lo que su conocimiento es importante en diversas áreas como laindustria de alimentos, de pinturas, de cosméticos y del petróleo entre otras.Por otra parte su conocimiento es importante para comprender a nivel fundamentalsistemas fisicoquímicos como lo son las emulsiones, espumas, etc.En estetrabajo estudiamos el comportamiento de soluciones acuosas del surfactanteTriton X-100, usando como sondas partículas de látex de 100, 600, 1000 y 3000nm.Se sabe que a concentraciones elevadas de TX-100 hay transiciones de micelasesféricas a cilíndricas, lo que puede conferir a la solución comportamientoviscoelástico. Adaptamos unequipo de dispersión dinámica de luz (DLS) para obtener el desplazamiento cuadráticomedio 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 complejoque podemos obtener información acerca de la estructura y la dinámica de estos sistemascoloidales complejos, incluyendo las transiones de micela esférica a cilíndricao la aparición de redes formadas por el entrecruzamiento de estas últimas.También, en base al modelo de Maxwell, pueden inferirse los tiempos dereptación y de escisión de estas micelas.