Gel de equilibrio

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 de 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 un 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, a concentraciones superiores al 1 % no se produjo dicha separación de fases. A diferencia de las concentraciones más bajas, donde la disposición de las partículas de arcilla estaba en constante cambio, las partículas por encima del 1 % de concentración se fijaron en una estructura estable conocida como gel de equilibrio. ^{[ 3 ]}

Las partículas de arcilla interactúan de forma anisotrópica , a diferencia de la interacción isotrópica típica de las partículas coloidales , que normalmente interactúan con todas sus vecinas más cercanas al formar un gel. Las partículas de arcilla tienen forma de disco, lo que les confiere una distribución de carga asimétrica, con una carga neta positiva en sus bordes y una carga neta negativa en sus caras. Esto impide que interactúen con sus vecinas y tiende a formar enlaces en T. Esto permite que las partículas de arcilla se conecten en cadena y que el gel se forme a baja densidad. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

El gel de equilibrio es similar a cualquier otro 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 separa con el tiempo en dos fases distintas como todos los demás geles. En un estudio realizado durante siete años, los científicos concluyeron que las arcillas coloidales a concentraciones ligeramente más altas evolucionaban de forma reversible y continua desde el estado líquido vacío a una estructura fija. 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 . La materia blanda es un término conceptual que puede utilizarse para clasificar 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 presenta diversas estructuras mesoscópicas que se originan a partir de un gran número 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 microscopía si el gel pudiera fabricarse con una densidad suficientemente baja. ^{[ 1 ]}

El gel Equilibrium también podría utilizarse como recubrimiento para administrar fármacos al organismo. El uso del gel como recubrimiento, en lugar de otras sustancias, sería beneficioso, ya que permitiría que los recubrimientos fueran más ligeros, reduciendo así la cantidad de material que ingresa al cuerpo. Los recubrimientos protegen del sistema inmunitario y se disuelven cuando el fármaco alcanza su objetivo. ^{[ 1 ]}