Efeitos da radiação gama no padrão de fraturas de gotas secas de emulsões estireno-acrílicas

Abstract

O estudo das suspensões coloidais tem atraído crescente interesse devido à complexidade das interações envolvidas e às suas diversas aplicações. Um fenômeno recorrente nessas suspensões ́e a formação de padrões de fraturas após a secagem de gotas, frequentemente associado ao efeito ”coffee ring”, em que as partículas se acumulam na borda da gota. Neste estudo, investigaram-se os efeitos da radição gama em emulsões estireno-acrílicas submetidas a doses de 10 a 326 kGy, com foco nos padrões de fraturas resultantes. Foram avaliados parâmetros como a quantidade, o comprimento e os pontos de junção das fraturas, bem como a relação entre o comprimento da borda e o raio da gota seca. Para isso, utilizaram-se técnicas de processamento de imagem no software ImageJ, aplicadas a micrografias obtidas por microscopia óptica. Al ́em disso, foram realizadas análises complementares por espectroscopia no infravermelho, espalhamento dinâmico de luz (DLS) e potencial zeta-ζ. Os resultados mostraram que o aumento da dose de radiação gama reduziu a quantidade de fraturas, aumentou a ocorrência de fraturas mais longas, diminuiu a ramificação das fraturas e ampliou a largura da borda das gotas secas, quando comparado à amostra não irradiada. Esses achados indicam alterações na dinâmica de deposição das micelas na borda das gotas. Também foi observado que as alterações significativas no espectro de infravermelho ocorreram apenas na dose de 326 kGy, possivelmente devido ao efeito protetor das micelas. Além disso, a radiação gama aumentou a dispersão na distribuição de tamanhos das micelas nas emulsões e alterou a magnitude das cargas das partículas, sugerindo uma possível coalescência entre micelas. Esses resultados contribuem para o entendimento dos efeitos da radiação em emulsões poliméricas e oferecem novas perspectivas para investigações futuras sobre os padrões de fraturas em sistemas coloidais.