Correlación entre las propiedades reológicas de las suspensiones coloidales y la energía de interacción entre partículas

BERLI , CLAUDIO L. A.

Facultad de Estudios Superiores de Cuautitlán, UNAM

Conferencia; Profesor Invitado UNAM; 2006

Universidad Autónoma de México

En las suspensiones coloidales, el ordenamiento estructural de las partículas depende principalmente del balance entre las fuerzas de interacción y el movimiento Browniano. Las interacciones repulsivas de largo alcance, por ejemplo, producen estructuras seudocristalinas que confieren un carácter viscoelástico a la suspensión. Las interacciones atractivas, en cambio, producen agregación e involucran transiciones o separaciones de fases. Más ampliamente, se puede decir que la energía de interacción entre partículas determina la estabilidad y el comportamiento fluidodinámico de las suspensiones. En la última década se han logrado progresos significativos en la comprensión de las propiedades reológicas de los fluidos coloidales en función de su microestructura. Ello se debe en gran medida al avance de las técnicas experimentales de caracterización. En este contexto, la interpretación teórica de las propiedades reológicas ha sido también objeto de intensa investigación. Este es un problema fundamental en la física de coloides que tiene además una fuerte motivación tecnológica: la posibilidad de controlar racionalmente las propiedades de flujo del material ajustando los parámetros fisicoquímicos (tamaño de partículas, carga superficial, fuerza iónica del medio, concentración de polímeros, etc.). El conocimiento es crucial para optimizar las diversas aplicaciones que involucran suspensiones coloidales en la industria de alimentos, fármacos, agroquímicos y compuestos poliméricos en general. En este trabajo se presenta una breve revisión de los últimos avances en el tema y se discuten resultados obtenidos con un sistemas coloidal de interés en la industria de alimentos: emulsiones aceite-en-agua con agregado de polímeros. Además de la respuesta en flujo de corte, se discuten los fenómenos de transición de fases (gelification) y separación de fases (creaming), a partir de la energía de interacción entre partículas (droplets). Si bien la base teórica existente tiene alcance a sistemas relativamente simples, constituye el punto de partida para interpretar la respuesta de fluidos más complejos.