Amortiguación líquida a partir de nanopartículas porosas suspendidas en soluciones acuosas

Abstract

La intrusión forzada de agua y soluciones acuosas en cavidades hidrofóbicas involucra una transformación del trabajo mecánico en energía superficial. Este mecanismo puede emplearse en el almacenamiento reversible de energía, por lo que tiene posibles aplicaciones en el desarrollo de materiales reutilizables con gran capacidad de amortiguación [1, 2]. Dada la reversibilidad del proceso de carga, y la estabilidad y resistencia a la hidrólisis de la red metalorgánica ZIF-8, suspensiones de nanopartículas de este material en agua podrían emplearse como un amortiguador líquido [3]. Mediante simulaciones de Dinámica Molecular, se estudió el proceso de intrusión de agua y de soluciones acuosas de metanol en una nanopartícula de ZIF-8 flexible a partir de una compresión isotrópica instantánea. Los resultados provisorios muestran un llenado secuencial de la partícula, una aceleración del proceso de nucleación en presencia de metanol, y un aumento progresivo en la concentración de metanol dentro de la partícula. La suspensión de nanopartículas porosas se comporta entonces como un líquido compresible, que manifiesta un cambio relativo de volumen entre dos y tres veces mayor que el del solvente puro tras su compresión.