Química colóide | Jiotower

Química colóide sempre foi parte integrante de várias disciplinas químicas. Desde a química inorgânica preparativa até a química física, os pesquisadores sempre foram fascinados pelas dimensões e as possibilidades que os colóides oferecem. Desde o advento da nanotecnologia e ferramentas analíticas, que evoluíram ao longo das últimas décadas, a química collóide ou Nanoquímica tornou-se essencial para a pesquisa de alto nível em várias disciplinas. As contribuições para esta edição especial abrangem a maior parte dos aspectos importantes.: escolha, concepção e síntese de blocos de construção; preparação e modificação de estruturas gel e coloidais; análise e aplicação, bem como o estudo de fenômenos físicos e físico-químicos. Mais importante ainda, as contribuições ligam estes aspectos, relacionam-nos e apresentam uma visão global.

pequenas moléculas podem actuar como geladoras, bem como polímeros ou colóides. A estrutura química destes blocos de construção define as interações entre eles e, portanto, a estrutura e propriedades do material macroscópico. Malo de Molina et al. apresentar uma revisão abrangente das estruturas coloidais geradas pela auto-montagem de moléculas anfifílicas. Conjuntos de pequenas moléculas surfactantes, bem como polímeros anfifílicos na água podem formar hidrogels. As morfologias resultantes são discutidas e as rotas para a gelação são descritas. Latxague et al. mostrar uma abordagem sintética para um bolaamphiphile baseado em estruturas encontradas na natureza viva. Com base na timidina e na fracção sacárida, dois grupos hidrofílicos estão ligados simetricamente a um espaçador hidrofóbico através de um clique em Química. Os grupos carbamatos contribuem para as propriedades do gel com ligação ao hidrogénio supra-amolecular.

géis obtidos a partir de polissacáridos ou outros polímeros naturais foram examinados por Karoyo e Wilson e del Valle et al. . Estes materiais têm grande promessa de aplicação em alimentos, cosméticos, Biomedicina, Ciências Farmacêuticas, mas também para aplicações técnicas como, por exemplo, catálise. Propriedades personalizadas são necessárias para todas as aplicações mencionadas, assim a possibilidade de controlar propriedades como estabilidade, dimensão e resposta a estímulos externos é fundamental. Karoyo e Wilson discutem interações supramoleculares levando a sistemas hospedeiros e métodos atuais para caracterização estrutural. Além das perspectivas Biomédicas dos hidrogéis à base de peptídeos, del Valle et al. aponte as nossas abordagens para a impressão molecular e bioprinting 3D.

a formação de géis a partir de estruturas coloidais é apresentada por van Doorn et al. e por Hijnen e Clegg . Enquanto van Doorn et al. estudou o comportamento das nanopartículas esféricas funcionalizadas da superfície, Hijnen e Clegg estudou o comportamento dos cilindros esféricos na dispersão. Van Doorn et al. funcionalizaram a superfície de partículas coloidais com uma técnica de polimerização radical de transferência atômica iniciada na superfície (ATRP). Eles usaram n-isopropilacrilamida (NIPAAM) para gerar um polímero termorreactivo corona sobre as partículas. As propriedades de gelação e gel foram estudadas em função da densidade de enxerto, comprimento da cadeia e temperatura. É mostrado como o design sofisticado de partículas permite o controle de propriedades macroscópicas de massa. Hijnen e Clegg apontam as características interessantes que as partículas não esféricas exibem em dispersões de várias frações de volume. Apresentam a separação de fases induzida pelo gatilho como uma ferramenta conveniente para a geração de redes de partículas percolantes. Estruturas bidimensionais criadas a partir de partículas coloidais são apresentadas por Bähler et al. . Monolayers coloidais com espaçamento de partículas sintonizáveis apresentam materiais de base valiosos para várias aplicações, como a geração de substratos plasmônicos. Há, no entanto, a dificuldade de remover esses monocamadores da interface sem perturbar sua posição e ordem. A contribuição apresenta três maneiras de incorporar o monolayer em um filme polimérico, criando um colóide contendo membrana, que pode ser facilmente removido da interface.

partículas não esféricas são também utilizadas por Cohen et al. . Os autores prepararam suspensões de esferas de Polimetacrilato de polimetilmetacrilato (PMMA) com marcação fluorescente. A dinâmica e a estrutura destas suspensões foram cuidadosamente estudadas pela dispersão dinâmica da luz (DLS) e pela técnica recentemente desenvolvida de microscopia dinâmica diferencial confocal. As mesmas técnicas foram usadas para o estudo de partículas elipsoidais, que foram criadas pelo alongamento das esferas PMMA acima mencionadas.

the preparation and application of spherical assemblies, so-called supraparticles, aided by superhidrophobic surfaces, were reviewed by Sperling and Gradzielski . Eles apontam que tais estruturas complexas podem ser convenientemente preparadas, quando as dispersões são evaporadas de uma maneira controlada, idealmente em superfícies superhidrofóbicas. Os autores apresentam e avaliam exaustivamente as enormes possibilidades da técnica para controlar a forma, o interior e as funcionalidades. Finalmente, esboçam várias aplicações potenciais que vão desde aplicações biomédicas a partículas autopropulsoras.

compreender como a estrutura dos colóides ou géis afeta as propriedades microscópicas ou macroscópicas é essencial para o design racional do material. Starndman e Zhu mostrar como o desempenho e as propriedades de auto-cura dinâmico gel de estruturas é afetado por supramolecular medicamentosas em gel de materiais e de que forma a alfaiataria de interação controla as propriedades. Os autores também apontam para potenciais aplicações destes materiais, por exemplo, na biomedicina. Os fenômenos de transporte em redes de gel são revisados por Tokita . Considerado como solvente estabilizado por uma rede polimérica, o transporte de moléculas pequenas é governado pela difusão, viscosidade e o fluxo de solvente, bem como pela resistência imposta pela rede de polímeros.

Strzelczyk et al. os microgéis à base de poli(etilenoglicol) (PEG) usados para estudar processos adesivos e quantificar as energias de adesão. Os microgels funcionalizados foram colocados em contato com slides de vidro funcionalizados. A funcionalização complementar leva a uma adesão mais forte como sem funcionalização. A magnitude da aderência foi calculada com as áreas de contato, obtidas por medições interferométricas. Dois exemplos de Biomedicina, reconhecimento de anticorpos e lavandaria, libertação de polímeros do solo, mostraram que esta plataforma é um sensor versátil e conveniente para medir as propriedades de aderência.

a amplitude das contribuições sublinha a importância da química colóide para uma variedade de disciplinas. Apreciem a leitura!