Moléculas que cooperan de formas nuevas
Los líquidos formadores de redes pertenecen a la clase general de fluidos complejos que se caracterizan por un acoplamiento inherente entre su estructura y su dinámica. Son un paradigma experimental excelente para evaluar los comportamientos únicos de la materia blanda. Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea inició el proyecto «Dynamics and structure in a network-forming liquid» (NFLIQUID) con el fin de investigar la cooperación observada en muchos materiales distintos. Con la ayuda de distintos métodos numéricos y técnicas de modelización, los científicos estudiaron un modelo sencillo compuesto de mesopartículas en un disolvente a base de agua enlazado con polímeros. Su trabajo siguió dos caminos distintos. En el primero, se analizó la competencia entre la formación de vidrio y la formación de gel (la relación entre la agregación vítrea y la gelificación). El segundo consistió en estudiar el paisaje de energía potencial (PEL) que proporciona un indicador de las transiciones de fase y el comportamiento dinámico. Un modelo de caminata aleatoria reveló la interrelación compleja entre el agregado vítreo y la gelificación. El comportamiento está controlado por dos escalas de longitud de localización distintas. A su vez, cada una de ellas se caracteriza por interacciones en competencia. Ambos sistemas se recrearon experimentalmente con mezclas de coloide-polímero. El PEL pone de manifiesto los efectos multipartícula (con muchas partículas) complicados en sistemas complejos. Los estudios dieron lugar a una descripción modificada que facilita la identificación de las escalas de longitud del movimiento cooperativo y la evaluación de los efectos del tamaño del sistema sobre la dinámica. Los resultados representan un avance para el campo de la física de la materia blanda. Un conocimiento más profundo de los comportamientos dinámicos complejos de la materia blanda mejorará el desarrollo de productos futuros y mejorará sus métodos de procesamiento. Los resultados se han divulgado ampliamente en congresos internacionales y se han establecido colaboraciones que actualmente están en curso.
Palabras clave
Líquidos formadores de redes, materia blanda, modelo, paisaje de energía potencial, caminata aleatoria en tiempo continuo, agregación vítrea de sistemas coloidales, gelificación
