Los químicos logran un gran avance en la resolución de un viejo enigma de la ciencia de los polímeros
Este nuevo enfoque permite responder por fin a una pregunta fundamental y tecnológica que ha preocupado a los científicos especializados en polímeros durante los últimos 50 años
Una nueva investigación del Departamento de Química de la Universidad de Liverpool representa un importante avance en el campo de la ciencia de los polímeros.
En un artículo publicado en la revista Nature Chemistry y que aparece en portada, los investigadores de Liverpool utilizan la mecanoquímica para caracterizar cómo responde una cadena polimérica en solución a una aceleración repentina del flujo de disolvente a su alrededor.
Este nuevo enfoque permite responder por fin a una cuestión fundamental y tecnológica que ha preocupado a los científicos de polímeros durante los últimos 50 años.
Desde la década de 1980, los investigadores han intentado comprender la respuesta única de las cadenas de polímeros disueltas a la aceleración repentina de los flujos de disolventes, pero se habían visto limitados a flujos de disolventes muy simplificados que proporcionaban una visión limitada y aprovechable del comportamiento de los sistemas del mundo real.
El nuevo descubrimiento de los químicos de Liverpool Roman Boulatov y Robert O'Neill tiene importantes implicaciones científicas en varios campos de las ciencias físicas, así como a nivel práctico para el control reológico basado en polímeros que se utiliza en muchos procesos industriales multimillonarios, como la recuperación mejorada de petróleo y gas, las tuberías de larga distancia y la fabricación de energía fotovoltaica.
En palabras del profesor Roman Boulatov: "Nuestro hallazgo aborda una cuestión fundamental y técnica en la ciencia de los polímeros y potencialmente pone patas arriba nuestra comprensión actual del comportamiento de las cadenas en flujos cavitacionales de disolventes".
El coautor del artículo, el Dr. Robert O'Neill, añadió: "Nuestra demostración de prueba de método revela que nuestra comprensión de cómo responden las cadenas de polímeros a las aceleraciones repentinas de los flujos de disolventes en soluciones cavitantes era demasiado simplista para apoyar el diseño sistemático de nuevas estructuras y composiciones de polímeros para un control reológico eficaz y económico en tales escenarios o para obtener conocimientos moleculares fundamentales sobre la mecanoquímica inducida por el flujo".
"Nuestro trabajo tiene importantes implicaciones para nuestra capacidad de estudiar la dinámica de las cadenas poliméricas no en equilibrio a escalas de longitud molecular y, por tanto, para nuestra capacidad de responder a preguntas fundamentales sobre cómo fluye la energía entre las moléculas y dentro de ellas, y cómo se transforma de cinética a potencial y a energías libres."
El equipo de investigación tiene previsto centrarse en ampliar el alcance y las capacidades de su nuevo método y explotarlo para trazar mapas de la física a nivel molecular que permitan predecir con precisión el comportamiento del flujo para una combinación arbitraria de polímero, disolvente y condiciones de flujo.
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