Por un trabajo de investigación básica sobre la segregación superficial, un fenómeno de solubilidad en la superficie de una mezcla de líquidos, la egresada de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, Carolina Bermúdez Salguero, recibió el Premio Weizmann 2015 en el área de Ciencias Exactas.
El galardón fue otorgado por la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) y la Asociación Mexicana de Amigos del Instituto Weizmann de Ciencias, a las mejores tesis doctorales realizadas por investigadores mexicanos en las áreas de Ciencias Exactas, Ciencias Naturales e Ingeniería y Tecnología.
Bermúdez lo recibió por “Segregación en la interfase líquido-vapor. Sistemas binarios acuosos de acetatos con miscibilidad parcial”, realizada bajo la dirección del investigador de la FQ, Jesús Gracia Fadrique.
Fenómeno de solubilidad
El trabajo profundiza en el fenómeno de la segregación superficial y podría, a largo plazo, tener diferentes aplicaciones, entre ellas el desarrollo de productos de consumo y cuidado personal, recubrimientos, pinturas, o bien, en el campo farmacéutico, entre otros.
Bermúdez, quien estuvo adscrita como docente al Departamento de Fisicoquímica de la FQ, explicó que durante su proyecto de doctorado en el Programa en Ciencias Químicas de la UNAM se interesó en un fenómeno de solubilidad en la superficie de una mezcla de líquidos que tienen miscibilidad parcial, es decir, que no son solubles en todas proporciones.
Su objetivo consistió en proponer el fenómeno de segregación superficial y demostrarlo teórica y experimentalmente. El reto de la investigación radicó en plantear la teoría con la que se demostraría este fenómeno y para ello partió de las ecuaciones fundamentales de la termodinámica, que adecuó a la superficie de la mezcla líquida.
“La evidencia teórica demostraba que sí existía el fenómeno propuesto. Fuimos un paso más allá y nos introdujimos en el área de simulaciones de dinámica molecular, utilizando un software libre que emplea métodos computacionales”, indicó.
Este programa permite formar una caja de moléculas de agua y solvente orgánico, que al ser puesta bajo un campo de fuerza hace posible ver cómo interactúan las moléculas, con lo que se pudo observar el fenómeno propuesto.
Por otro lado, “utilizamos la técnica de microscopía de ángulo de Brewster, con la que analizamos experimentalmente la superficie de las disoluciones y se corroboró la presencia de regiones o dominios orgánicos en la superficie de las disoluciones de agua y acetatos. De esta forma, se confirmó nuestra propuesta y lo que predecía la teoría de la termodinámica clásica”, detalló.
Bermúdez comentó que ella y su tutor de tesis consideraron importante el fenómeno de segregación porque podría dar paso a técnicas de ensamblado molecular dirigido y microfluídica, sobre cómo fluye una mezcla de líquidos a través de un canal de tamaños micrométricos.
“Los solventes orgánicos podrían funcionar como acarreadores de otras moléculas hacia la superficie y se lograrían estructuras deseadas”, finalizó.
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