Partículas Zips: Filmes de Emulsão Verticais com Monocamadas de Partículas em Suas Superfícies

Filmes de emulsão verticais com monocamadas de partículas em suas superfícies foram estudados por observações diretas ao microscópio. Os efeitos da molhabilidade das partículas e da cobertura da superfície na estrutura e estabilidade de filmes de água em octano e filmes de octano em água foram investigados. Foram utilizadas partículas de sílica monodispersas (3 micrômetros de diâmetro) hidrofobizadas em diferentes graus. Foi constatado que a estrutura e a estabilidade dos filmes de emulsão dependem fortemente do tipo de filme (água-em-óleo ou óleo-em-água), do ângulo de contato das partículas, das interações entre partículas da mesma e da camada monolayer oposta, e da densidade da monocamada. Filmes estáveis são observados somente quando a molhabilidade das partículas satisfaz a condição para pontes de partículas estáveis - em concordância com o conceito de que partículas hidrofílicas podem fornecer emulsões estáveis de óleo-em-água, enquanto as hidrofóbicas proporcionam emulsões de água-em-óleo. No caso de filmes de água com monocamadas desordenadas diluídas em suas superfícies, as partículas hidrofílicas são expelidas do centro do filme em direção à sua periferia, formando uma depressão cercada por um anel de partículas que ligam as superfícies do filme. Em contraste, o afinamento de filmes de octano com monocamadas ordenadas diluídas em suas superfícies leva finalmente à formação espontânea de uma monocamada cristalina densa de partículas hidrofóbicas que ligam ambas as superfícies no centro do filme. Os comportamentos dos filmes de água e octano com monocamadas de partículas densamente empacotadas em suas superfícies são muito semelhantes. Em ambos os casos, uma transição de bilayer para monocamada de pontes é observada a pressões capilares bastante baixas. As implicações da descoberta acima para emulsões estabilizadas por partículas são discutidas.