El gel de equilibrio está hecho de una arcilla sintética . A diferencia de otros geles , mantiene la misma consistencia en toda su estructura y es estable, lo que significa que no se separa en secciones de masa sólida y otras de masa más líquida. La cromatografía líquida por filtración en gel de equilibrio es una técnica utilizada para la cuantificación de la unión de ligandos. [1] [2]
El gel se crea suspendiendo arcilla sintética en agua. El fluido inicial se transformó en gel después de unos meses con concentraciones de hasta 1% de arcilla en peso. Después de tres años, la sustancia se separó en dos fases. Una fase era rica en arcilla mientras que la otra era pobre en arcilla. Sin embargo, en concentraciones superiores al 1% no se produjo tal separación de fases. A diferencia de las concentraciones más bajas, donde la disposición de las partículas de arcilla estaba en constante cambio, las partículas con una concentración superior al 1% se bloquearon en una estructura estable que se conoce como gel de equilibrio. [3]
Las partículas de arcilla interactúan de forma anisotrópica, diferente a la forma isotrópica típica de las partículas coloidales , que normalmente interactúan con todos sus vecinos más cercanos al formar un gel. Las partículas de arcilla tienen forma de disco, lo que les da una distribución de carga asimétrica con una carga neta positiva en sus bordes y una carga neta negativa en sus caras. Esto no les permite interactuar con sus vecinos y tienden a formar enlaces T. Esto permite que las partículas de arcilla se conecten en una cadena y permite que el gel se forme a baja densidad. [4] [5]
El gel de equilibrio es similar a cualquier gel en el sentido de que es un coloide en el que la fase dispersa se ha combinado con el medio de dispersión para producir un material semisólido. La diferencia con el gel de equilibrio es que no se separará con el tiempo en dos fases separadas como todos los demás geles. En un estudio que se llevó a cabo durante siete años, los científicos concluyeron que las arcillas coloidales en concentraciones ligeramente más altas evolucionaron de manera reversible y continua desde el estado líquido vacío a una estructura detenida. De estas propiedades observadas se derivó el nombre de gel de equilibrio. [2]
El gel de equilibrio comparte las características de toda la materia blanda . Materia blanda es un término conceptual que se puede utilizar para categorizar polímeros , cristales líquidos , coloides , moléculas anfifílicas, vidrio , materiales granulares y biológicos. Una de las principales características del gel de equilibrio, al igual que la materia blanda , es que muestra varias estructuras mesoscópicas que se originan a partir de una gran cantidad de grados de libertad internos de cada molécula. [6]
Los científicos ya están ideando posibles aplicaciones para el gel de equilibrio. Una de ellas son las baterías que contienen un electrolito de gel. Al producir una potencia relativamente alta para un peso determinado, la batería podría incorporarse a dispositivos de microscopio si el gel pudiera fabricarse con una densidad lo suficientemente baja. [1]
El gel de equilibrio también podría utilizarse como recubrimiento para administrar medicamentos al cuerpo. El uso del gel para recubrimientos en lugar de otras sustancias sería beneficioso. Esto se debe al hecho de que el gel permitiría que los recubrimientos fueran más ligeros, reduciendo así la cantidad de material que ingresa al cuerpo. Los recubrimientos protegen contra el sistema inmunológico del cuerpo y se disuelven cuando el medicamento alcanza su objetivo. [1]
{{cite web}}: CS1 maint: DOI inactivo a partir de septiembre de 2024 ( enlace )