©Rafael Martín Landrove, 1997 |
Cuando hablamos de materiales complejos nos referimos a sólidos compuestos y a
dispersiones, donde la especies atómicas y moleculares están organizadas
en estructuras que en tamaño van a resultar mucho mayores que ellos. Ejemplos de este tipo de materiales los tenemos en dispersiones coloidales sólidas, polímeros, anfifilos autoestructurados, micelas, vesículas y microemulsiones son importantes desde el punto de vista tecnológico y también como modelos genéricos en sistemas biológicos. Leche, sangre, pintura, jabones y detergentes son ejemplos de la vida diaria donde propiedades como dispersión, encapsulamiento y limpieza se utilizan.
El estudio de sistemas de un componente atómico o molecular como fluidos simples y sólidos se concentra en lo que ocurre en el seno de los mismos y allí basados en las inmensas dimensiones que estos tienen si se les compara con la de sus elementos, se pueden hacer muchas aproximaciones que nos simplifican enormemente el estudio a realizar. Cuando tenemos sistemas de muchas componentes se van a formar materiales complejos con dominios que van a tener propiedades uniformes separadas por intercaras o regiones interfaciales.
Las propiedades únicas y con mucha frecuencia interesantes desde el punto de vista tecnológico, de las dispersiones están determinadas esencialemente por el comportamiento de las regiones interfaciales o intercaras. Esto nos ofrece la posibilidad de simplificar el problema ya que se puede pasar de un sistema complejo en tres dimensiones a un sistema menos complejo en dos dimensiones. Esta aproximación se puede aplicar cuando el tamaño o escala de la intercara es mucho mayor que el tamaño o escala de las moléculas del sistema. Si esta aproximación no es aplicable entonces resulta mejor reformular el problema y redefinir lo que se puede considerar el elemento básico, para así visualizar el sistema como el equivalente a un fluido o un sólido efectivo simple en tres dimensiones.
El ejemplo más sencillo a dar corresponde al de una intercara semi-infinita, de un sistema correspondiente a un líquido o sólido formado por un solo elemento y el vacío, o si se quiere en equilibro con su fase gaseosa. Normalmente a esta intercara se le llama superficie
y se le distingue del caso en el que tenemos dos fases no gaseosas en contacto donde la
intercara conserva su nombre.
La intercara también puede llegar a construirse de un material diferente a aquel que pertenece al seno de las dos fases que esta separa. Un ejemplo típico sería el de membranas compuestas de moléculas anfifílicas que pueden yacer entre los dominios de las fases de agua y aceite.