Investigadores del Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas (ICB, CONICET-UNCUYO), usando simulaciones realizadas en el CCAD, participaron de un trabajo internacional que creó líquidos con alta compresibilidad.
«La compresibilidad es la capacidad que tiene un material de cambiar su volumen ante un cambio de presión, y que da origen a aplicaciones tecnológicas en neumática e hidráulica. Es una propiedad inherente a todos los materiales, pero los líquidos son prácticamente incompresibles. No obstante, puede obtenerse un líquido compresible si se suspenden nanopartículas porosas con cavidades hidrofóbicas en una solución acuosa: al aplicar una presión externa suficiente, las moléculas de solución logran ingresar a las cavidades. Tal líquido pudo desarrollarse a partir de nanopartículas suspendidas en agua y en soluciones acuosas de metanol», explica Mario Del Pópolo, investigador del CONICET en el ICB y docente en la Universidad Nacional de Cuyo.
«El material obtenido, además de ser compresible, se comportó como un amortiguador y pudo volver a su volumen original cuando se liberó la presión. Se observó además que si se agregan sales o metanol, se puede aumentar o disminuir, respectivamente, la presión necesaria para comprimir el sistema», agregó el científico.
El trabajo fue producto de una colaboración entre grupos experimentales y computacionales del Reino Unido y de Argentina. «En nuestro país, esta labor se llevó a cabo en el grupo de Simulaciones en Biofísica y Materia Blanda del ICB CONICET/UNCUYO. La mayor parte de las simulaciones y cálculos con los que contribuyó el equipo argentino se llevó a cabo en los clústeres Mendieta Fase 2 y Serafín del Centro de Cómputo de Alto Desempeño (CCAD) de la Universidad Nacional de Córdoba. Hubiera sido imposible emprender esta tarea, que insumió un gran tiempo de cómputo por la extensión de las simulaciones y el tamaño de los sistemas simulados, sin los recursos y la asistencia del CCAD«, expresó Del Pópolo.
A propósito de las posibles implicancias prácticas del trabajo, el científico comentó que estos materiales «todavía no tienen aplicaciones concretas, pero tampoco están tan lejos. Podrían usarse para fabricar amortiguadores, que son dispositivos que sirven para absorber impactos».
Finalmente, tal como se afirma en una nota aparecida en el portal de CONICET, «El estudio cambia el paradigma sobre la incompresibilidad de los líquidos y aporta datos sobre potenciales aplicaciones industriales que podrían estar relacionadas con la amortiguación o la absorción de impactos. Por lo pronto, los investigadores continúan trabajando para entender cómo funciona el proceso a nivel molecular. Nuestro trabajo es simular el proceso y el comportamiento de las moléculas adentro de este material. Seguimos trabajando en eso. Todavía quedan muchas preguntas por responder», concluye Del Pópolo.
Referencia bibliográfica
- Beibei Lai, Siyuan Liu, John Cahir, Yueting Sun, Haixia Yin, Tristan Youngs, Jin-Chong Tan, Sergio F. Fonrouge, Mario G. Del Pópolo, José L. Borioni, Deborah E. Crawford, Francesca M. Alexander, Chunchun Li, Steven E. J. Bell, Barry Murrer, Stuart L. James, «Liquids with High Compressibility. Advanced Materials«, Adv. Mater.2023, 2306521.
- Katharine Sanderson, «Scientists achieve the tricky task of compressing liquids«, Nature highlights, 20230927.
