Comportamiento de espumas acuosas

Abstract

Tesis de doctorado en ciencias de materiales. En esta tesis se realizó un estudio de algunos de los mecanismos que desestabilizan a las espumas acusas. Para ello utilizamos nuevos agentes estabilizantes. La primera parte de los resultados experimentales que aquí se presentan corresponden al estudio de la influencia sobre la espumabilidad de una solución acuosa de tensoactivo cuando a esta se le añade un polímero anfifilico. Nuestros resultados muestran la existencia de una concentración de polímero a la cual la espumabilidad y la estabilidad de las espumas fabricadas decaen bruscamente. Mediante estudios de dispersión de luz y de tensión superficial hemos mostrado que, a esta misma concentración, en solución acusa el polímero forma agregados. Estos agregados son los responsables de impedir la difusión de moléculas de tensiactivo hacia las nuevas interfaces que se están creando, provocando con ellos el efecto observado. La segunda parte de los experimentos presentados en este manuscrito se dedicó al estudio de la maduración y el drenaje de espumas acuosas al utilizar nanopartículas, como único agente estabilizante, en lugar de tensoactivos. En los estudios de drenaje se utilizó la técnica de dispersión múltiple de la luz, la cual nos permitió monitorear la evolución temporal y espacial del líquido contenido en la espuma. Los resultados muestran que las espumas estabilizadas por nanopartículas drenan más lento y de manera más homogénea que las espumas estabilizadas por tensoactivos. La maduración se estudió utilizando un dispositivo que nos permitió suprimir el drenaje. La evolución temporal del tamaño de las burbujas se monitoreo mediante dispersión múltiple de la luz. Paralelamente se realizaron estudios a nivel de una sola película utilizando una balanza de películas delgadas y Cryo-TEM. Los resultados obtenidos muestran una inhibición de la maduración, hecho que lo hemos atribuido a la gran resistencia a la compresión de las interfaces cuando estas se encuentran totalmente cubiertas por nanopartículas. En la parte final de este manuscrito se presentan resultados preliminares sobre espumas estabilizadas por nanodiscos, los cuales muestran que estas espumas son extremadamente estables.