&bala; Física 18, S11
Desbaste as superfícies das partículas em um sistema coloidal pode suavizar sua transição para um estado vítreo.
Para os pesquisadores que estudam a transição vítrea, uma suspensão coloidal imprensada entre lâminas de microscópio oferece um sistema modelo conveniente e facilmente observável. Trabalho recente com foco nas esferas coloidais sugere que a textura da superfície das partículas desempenha um papel importante na dinâmica da formação de vidro. Agora, Jian Liang, da Universidade de Soochow, na China, e colegas investigaram o efeito da textura quando as partículas coloidais são elipsoidais (1). Eles descobriram que desbaste as superfícies dos elipsóides simplifica a transição vítrea, fazendo com que ela pular sobre um estado intermediário observado quando os elipsóides são suaves.
As partículas elipsoidais confinadas em uma monocamada têm dois graus de liberdade motional dentro do plano: rotação e tradução. Quando uma suspensão de partículas elipsoidais suaves se aproxima da transição vítrea – porque a densidade de empacotamento está sendo aumentada, por exemplo – a liberdade rotacional é a primeira a ir. Neste “vidro orientacional”, as partículas densamente embaladas não podem mais girar, mas ainda podem deslizar e formar grupos com alinhamentos compartilhados. Somente quando a densidade da embalagem é aumentada ainda mais, esse movimento de tradução é preso e a tradução de vidro foi concluída.
Liang e seus colegas reproduziram essa transição em duas etapas usando uma solução de elipsóides de 2 µm de diâmetro. Então eles repetiram o experimento, mas com cada elipsóide, com um revestimento esburacado. Desta vez, o movimento rotacional e translacional cessou simultaneamente. As simulações sugeriram que as superfícies ásperas fazem com que os dois tipos de movimento sejam acoplados. A tradução não pode mais ocorrer sem rotação e, como a rotação é inibida, o mesmo acontece com a tradução.
O trabalho fornece uma nova abordagem para manipular a transição em sistemas coloidais. Alterar a rugosidade da superfície, dizem os pesquisadores, podem oferecer caminhos para projetar materiais com propriedades personalizadas.
–Rachel Berkowitz
Rachel Berkowitz é uma editora correspondente para Revista de Física com sede em Vancouver, Canadá.
Referências
- J. Liang et al.“Transição vítrea em monocamadas de elipsóides coloidais difíceis”. Phys. Rev. Lett. 134038202 (2025).
